科學家為困惑古生物學家150年的神秘巨骨揭開新謎底
自19 世紀以來,在西歐和中歐的不同地區發現了幾塊類似的大型骨骼化石。時至今日,關於這些化石屬於哪個動物群落仍然爭論不休。現在,波昂大學的一項研究可以一勞永逸地解決這一爭議:化石的微觀結構表明,它們來自巨大魚龍的下顎。這種動物的體長可達25 至30 米,與現代藍鯨的體型相似。這項研究成果現已發表在《PeerJ》雜誌上。
巨大的魚龍浮屍在海面上的復原圖。在歐洲各地的海洋沉積物中都發現了魚龍的殘骸。圖片來源:Marcello Perillo / 波昂大學
1850 年,英國博物學家塞繆爾-斯塔奇伯里在科學雜誌上報告了一個神秘的發現:在布里斯托爾附近的化石礦藏Aust Cliff 發現了一塊巨大的圓柱形骨頭碎片。此後,類似的骨頭碎片在歐洲各地都有發現,包括北萊茵-威斯特法倫州的博嫩堡和法國普羅旺斯地區。 2 億多年前,這些地區被淹沒在巨大的海洋之下,海洋覆蓋了西歐和中歐的大片地區。沉積物中保存著當時動物世界的化石遺骸,包括海洋和沿海居民。
關於這些大型骨骼化石屬於哪一類動物至今仍存在一些爭議。斯塔奇伯里在對首次發現的化石進行研究時認為,這些化石來自一種已滅絕的類似鱷魚的陸地生物–迷齒亞綱(labyrinthodontia)。然而,這一假設遭到了其他研究人員的質疑,他們認為這些化石來自長頸龍、劍龍或一個仍然完全未知的恐龍類群。
長期以來,人們一直不清楚這些骨骼化石來自哪一種動物。現在的新研究表明,它們來自魚龍。圖片來源:Marcello Perillo/波昂大學
由蛋白質纖維組成的不尋常組織
馬塞洛-佩里洛解釋說:「早在20 世紀初,其他一些研究人員就已經推測這些化石可能是巨大魚龍的化石。」這位年輕的研究員在波昂大學地球科學研究所馬丁-桑德(Martin Sander)教授領導的研究小組中對這一理論進行了研究,這是他碩士論文的一部分。作為工作的一部分,他研究了化石骨組織的微觀結構。他說:”相似物種的骨骼一般具有相似的結構。因此,骨組織學–骨組織分析–可以用來得出結論,說明該發現源自哪個動物群。”
研究人員使用改裝過的鑽頭,能夠在不破壞珍貴化石的情況下取出骨頭碎片。由此獲得的薄薄的骨骼橫截面使研究微觀結構成為可能。圖片來源:Deborah Hutchinson/布里斯托博物館與藝術館
佩里洛首先從至今尚未分類的骨骼中提取樣本。他說:”我比較了英格蘭西南部、法國和博嫩堡的標本。它們都顯示出一種非常特殊的特性組合。這一發現表明,它們可能來自同一動物群”。然後,他用一種特殊的顯微鏡證明,骨壁具有非常不尋常的結構:它含有礦化膠原蛋白(一種蛋白質纖維)的長鏈,這些長鏈以一種獨特的方式交織在一起,而這種交織方式在其他骨骼中尚未發現。
具有類似結構的魚龍骨骼
有趣的是,加拿大的大型魚龍化石也具有非常相似的骨壁結構。佩里洛強調:「然而,這種結構在我研究過的其他動物群的化石樣本中並沒有發現。因此,看來這些碎片也極有可能屬於魚龍,而且這些發現駁斥了這些骨頭來自陸生恐龍的說法”。
這些化石很可能來自海洋生物的下顎。透過將化石碎片的大小與該動物群中其他物種的下顎進行比較,可以推斷出這些動物的長度:正如魚龍理論的支持者在早些時候的一項研究中最初推測的那樣,它們的長度可能達到25 公尺到30 公尺。佩里洛說:”不過,這個數字只是估計,還遠遠不能確定——直到我們找到更完整的化石遺骸。儘管如此,這些化石肯定異常巨大。”
最早的魚龍生活在距今約2.5 億年前的三疊紀早期的古海洋中。像鯨魚一樣大的魚龍很早就出現了,但最大的魚龍大約在2.15 億年前才出現。在2 億多年前的三疊紀末期,幾乎所有魚龍物種都滅絕了。
它們骨壁的不尋常結構–類似於碳纖維增強材料–可能使骨骼非常穩定,同時允許快速生長。佩里洛說:「即使動物正常進食,這些巨大的下顎也會受到強大的剪切力。這些動物也有可能用鼻子撞擊獵物,類似於今天的虎鯨。不過,目前這還只是純粹的推測。 “
編譯自: ScitechDaily