龍魚目

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魚龍目(學名Ichthyosauria,來自希臘語ιχθυ?,“魚”和σαυρο?“蜥蜴”)是一種類似魚和海豚的大型海棲爬行動物。它們生活在中生代的大多數時期,最早出現於約2.5億年前,比恐龍稍微早一點(2.3億年前),約9000萬年前它們消失,比恐龍滅絕早約2500萬年。在三疊紀中期今天還未能確定的陸棲爬行動物逐漸回到海洋中生活,演化為魚龍,這個過程類似今天的海豚和鯨的演化過程。在侏羅紀它們分布尤其廣泛。在白堊紀它們作為最高的水生食肉動物被蛇頸龍取代。

基本信息

龍魚目龍魚目
魚龍目(學名Ichthyosauria,來自希臘語ιχθυ?,“魚”和σαυρο?“蜥蜴”)是一種類似魚和海豚的大型海棲爬行動物。它們生活在中生代的大多數時期,最早出現於約2.5億年前,比恐龍稍微早一點(2.3億年前),約9000萬年前它們消失,比恐龍滅絕早約2500萬年。在三疊紀中期今天還未能確定的陸棲爬行動物逐漸回到海洋中生活,演化為魚龍,這個過程類似今天的海豚和的演化過程。在侏羅紀它們分布尤其廣泛。在白堊紀它們作為最高的水生食肉動物被蛇頸龍取代。

形態

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總的來說魚龍在2至4米之間(不過一些種小一些,有些種長於4米)。它的頭像海豚,擁有一個長的、有齒的吻。魚龍嘴巴長而尖,上下頜長著錐狀的牙齒,整個的頭骨看上去像一個三角形。像今天的鮪魚它的體型適於快速游泳,椎體如碟狀,兩邊微凹,一條脊椎骨好像一串碟子被串在一條繩索上,尾椎狹長而扁平。。有些魚龍看上去適合深潛,頭兩側有一對大而圓的眼睛,眼睛直徑最大可達30厘米,而目前所知,現生脊椎動物中最大的眼睛是藍鯨的眼睛,直徑也才15厘米。因此魚龍可以在光線暗淡的夜間或深海里追捕烏賊、魚類等獵物。一些科學家估計,魚龍可以下潛到海洋中500米的地方(藻谷亮介,2000年)。估計魚龍的游速可以達到每小時40千米。如同今天的鯨目動物它們呼吸空氣和胎萌(有些成年魚龍的化石包含胎兒)。雖然魚龍是爬蟲動物,其祖先是生蛋的,但是魚龍本身胎萌並不出奇。所有呼吸空氣的海生動物不是要到海岸上生蛋(如海龜和一些海蛇),就是得直接在水中產仔(如海豚和鯨)。由於魚龍流線型的體型它們相當不可能能夠爬到岸上生蛋。

1863年的魚龍繪畫根據藻谷亮介的估計[1]一條2.4米長的狹翼魚龍的體重在163至168千克之間,而一條4米長的大眼魚龍(Ophthalmosaurus icenicus)的體重在930至950千克之間。

雖然魚龍看上去像魚,但它們並不是魚。史蒂芬·傑·古爾德說魚龍是他最喜歡的趨同演化的例子。在這裡類似的結構相似,但是不同源。他指出:

漢堡動物博物館中一條年輕魚龍的化石“(魚龍)與魚的趨同性是如此之強以至於它們演化在同一地方演化出的背鰭與尾鰭擁有同樣的流體力學設計。由於這些結構從沒有演化出來,因此它們尤其顯著。陸生的爬行動物祖先背上沒有板,尾巴上也沒有片來作為(這些結構的)前身。”
事實上最初人們以為魚龍沒有背鰭,因為魚龍的背鰭里沒有硬骨組織,直到1890年代在德國霍爾茨瑪登出土的保存異常完好的魚龍化石顯示出其背鰭的痕跡。當地特殊的保存環境允許軟組織的痕跡遺留下來。

魚龍有鰭狀的四肢,它們可能被用來起穩定以及轉向的作用,而不是用來加速,加速可能主要來自於鯊魚似的尾鰭。其尾鰭分兩葉,其中下葉受到尾椎的支持。

除與魚的明顯類似處外玉龍與海豚也有類似的進化標誌。兩種動物的外形類似,這可能表示其活動也類似,也許它們大致占據了類似的生態位。

許多魚狀的魚龍的主要食物是古代屬於箭石亞綱的魷魚的近親頭足動物。有些早期的魚龍有能夠貝類的牙齒。它們的主食可能是雨。一些大型的種擁有強壯的齶和牙齒,說明它們也吃小的爬行動物。由於魚龍的大小相差很大,而且生存了這么長的時間,因此它們很可能有非常廣的食譜。典型的魚龍有很大的、受角膜環保護的眼睛,似乎說明它們主要在夜間獵食。

發現史

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魚龍最早的描述是1699年在威爾斯發現的化石殘片。

1708年最早的脊椎化石兩次被發表,懷疑為大洪水的遺蹟。1811年瑪麗·安寧在今天被稱為侏羅紀海岸的萊姆里吉斯發現了第一具完整的魚龍化石。此後她相繼發現了三個具不同的化石。

1905年加利福尼亞大學的恐龍遠征隊在三疊紀是淺海的內華達州發現了25具化石。一些這些化石今天陳列在加利福尼亞大學的考古博物館中。其它化石今天依然埋在石床中,可以在奈伊縣的州立柏林魚龍公園裡被參觀。1977年內華達州將三疊紀的魚龍秀尼魚龍(Shonisaurus)定為州化石。內華達是唯一一個擁有一具完整的、17米長的沙尼龍的州。1992年一位加拿大魚類學家發現了至今為止最大的魚龍化石,它長23米。

演化史

早期的魚龍看上去更像有鰭的蜥蜴,而不像魚或者海豚。在加拿大、中國、日本和挪威斯匹茲卑爾根的早期和中早期三疊紀層均找到了這些化石。這些早期的種包括巢湖龍(Chaohusaurus)、短尾魚龍(Grippia)和歌津魚龍(Utatsusaurus)。這些屬於魚龍超目,但不屬於魚龍目(藻谷亮介,1997年;藻谷亮介等,1998年)的早期魚龍在三疊紀晚早期或者早中期演化為真正的魚龍。這些魚龍很快就分化為許多種,其中包括像海蛇的、10米長的杯椎魚龍(Cymbospondylus),以及小一些的、更典型的種如混魚龍(Mixosaurus)。三疊紀晚期的魚龍包括比較老式的薩斯特魚龍科以及更像海豚的加利福尼亞魚龍(Californosaurus)等。專家們現在還不一致這些魚龍是否顯示了進化的過程,其中薩斯特魚龍是比較不專一的並系群,逐漸進化為更高級的種類(Maisch和Matzke,2000年),還是它們是從同一祖先發展出來的兩種並列的種類(Nicholls和Manabe,2001年)。

在卡尼克階和諾利克階薩斯特魚龍科的動物達到了很大的長度。在內華達州卡尼克階地層發現了多具化石的Shonisaurus popularis達到15米長。在太平洋的兩岸均有卡尼克階的薩斯特魚龍科動物被發現。在西藏發現有西藏喜馬拉雅魚龍(Himalayasaurus tibetensis)。這些10至15米長的魚龍可能與沙尼龍屬於同一屬(藻谷亮介等,1999年;Lucas,2001年,117至119頁)。在英屬哥倫比亞被發現的Shonisaurus sikanniensis達到了21米的長度,這是至今為止最大的海棲爬行動物

諾利克階末這些巨大的動物(以及其小型的近親)似乎消失了。在英國也有瑞提階的魚龍被發現,它們與侏羅紀早期的魚龍非常類似。與恐龍一樣魚龍及其同期的蛇頸龍倖存了三疊紀末的滅絕事件,並在侏羅紀早期立刻多樣化來填補空缺的生態位。

海因里希·哈爾德畫的魚龍侏羅紀早期如同三疊紀晚期一樣是魚龍的頂峰時期,當時的魚龍包括四個科和許多種,其長度從一至10米不等。其屬包括真鼻龍(Eurhinosaurus)、魚龍屬(ichthyosaurus)、Leptonectes、狹翼魚龍(Stenopterygius)和大型的食肉魚龍泰曼魚龍(Temnodontosaurus),同時也有早期留下的、比較原始的Suevoleviathan,它們相比於其諾利克階的祖先變化比較小。所有這些動物均有海豚似的、流線型的軀體。不過比較原始的動物可能比後來發展出來的種類如狹翼龍或魚龍屬更細長些。

在侏羅紀中期依然有魚龍,但其多樣性減少了。這個時候有代表性的魚龍包括四米長的大眼魚龍(Ophthalmosaurus)及其鄰近的屬,它們與魚龍屬類似,擁有完美的“水滴型”流線型身軀。大眼魚龍的眼睛非常大,這些動物可能在光線比較暗的深水中捕獵(藻谷亮介,2000年)。

白堊紀魚龍的多樣性似乎繼續下降。至今為止白堊紀的魚龍只有一個屬被發現:扁鰭魚龍(Platypterygius),雖然它在全世界均有分布,但是其種類很少。在白堊紀中期的滅絕事件中這些魚龍消失。有意思的是流體力學性能比較差的動物如滄龍和蛇頸龍倖存了,而且非常繁茂。可能魚龍成為其專業化的犧牲品。它們無法與速度非常高的真骨附類魚類相競爭。而滄龍的靜候突擊的策略對付真骨類魚類則比較有效(Lingham-Soliar,1999年)。

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