無法獲取到化石的遠古鄧氏魚到底長了多大的嘴?
凱斯西儲大學博士生Russell Engelman在PeerJ Life & Environment上發表的一項新研究試圖解決古生物學中的一個頑固問題–Dunkleosteus(鄧氏魚)和其他晚泥盆紀的相關動物的尺寸是多少。這些早已經滅絕,它們的頭部和部分軀幹有盔甲覆蓋,但是像鯊魚一樣,它們的其他骨骼是由軟骨構成的,這意味著它們的大部分身體在成為化石時並沒有保存下來。
以前對Dunkleosteus的尺寸估計主要是基於這種動物的嘴和下巴,但這些方法從未被測試過,以了解它們是否能可靠地估計腹足動物的尺寸。這項研究試圖通過使用現代鯊魚和其他魚類的數據來測試這些方法,並測試它們是否準確地預測了Dunkleosteus和從完整遺體中已知的較小的鄧氏魚的身體大小。因為這些較小的物種是從完整的遺骸中得知的,它們可以用來測試以前的方法是否準確地預測了鄧氏魚的身體大小。
Engelman說:”多年來,Dunkleosteus的長度估計為5-10米,但似乎沒有人對這些方法進行統計學上的檢查,或測試它們是否在鄧氏魚中產生可靠或合理的結果。”
修改Dunkleosteus terrelli標本的重建比例,使用Ferron等人(2017)使用UJP估計的總長度。資料來源:Russell Engelman (CC BY)
事實證明,鯊魚的口腔測量並不能準確預測關節動物的身體大小。完整的鄧氏魚在與鯊魚相同的體長下總是有較大的嘴巴,這導致完整的鄧氏魚的嘴巴測量結果是其實際尺寸的2-2.5倍的體長估計。即使在同類中,Dunkleosteus也有一個異常大的嘴巴,這進一步引起了人們對這些較小形式的嘴巴和下頜部分是否可以用來估計這個泥盆紀巨人的尺寸的疑問。
以前估計的Dunkleosteus的長度在應用於已知的化石尺寸時,也導致了一個不符合生物學邏輯的身體形狀。如果以前的長度是準確的,那麼產生的魚會有一個極小的、萎縮的頭部和超長的軀幹,甚至比大多數鰻魚的頭身比例還要大,這與之前發表在PeerJ上的一項研究不一致,該研究認為其會有更類似於遠洋鯊魚的更短的身體。早期研究暗示的較長的形態也會使動物的鰓相對於它的身體來說太小,魚可能會窒息。沒有其他類似動物表現出如此極端的比例,儘管基於嘴部尺寸的估計表明它們應該如此,這表明這些先前的長度估計對於Dunkleosteus來說是非常不可能的。
總的來說,這表明鯊魚的嘴部尺寸不能用來預測鄧氏魚的長度,而且以前引用的該組大型成員的長度大多是高估的,這與同一作者以前的研究結論一致。鄧氏魚只是相對於它們的體長有比鯊魚大得多的嘴,相對的嘴寬與捕食性鯰魚更相似。
Engelman說:”Dunkleosteus經常被認為是像大白鯊一樣的功能,但是隨著我們對這種魚的了解越來越多,把它描述為鯊魚、石斑魚、毒蛇魚、金槍魚和piraiba[一種巨大的亞馬遜捕食性鯰魚,動物星球的河怪粉絲都知道]的混合體可能更準確。”
然而,儘管這些巨大的泥盆紀魚類並不像曾經認為的那樣巨大,這可能令人失望,但承認這些動物有大嘴仍然很重要。作為泥盆紀的頂級捕食者,準確估計鄧氏魚的身體長度和比例對於重建它們的生活習慣和整個泥盆紀的生態至關重要。事實上,儘管經常以鯊魚為基礎進行重建,這項研究指出,鄧氏魚的大嘴表明其可以攻擊相對於它們的身體尺寸來說比活著的鯊魚大得多的獵物。這表明雖然鄧氏魚經常根據與鯊魚的比較進行重建,但兩者的行為可能比以前認為的更加不同。
Engelman說:”嘴的大小可能是決定一條魚能吃的最大獵物的最大因素,這項研究的結果表明,鄧氏魚的攻擊力遠遠超過它們的重量級。”