重建破碎的苏格兰化石 露出古代捕食者的头骨

知识精选 编辑:
导读 遇见来自地狱的蝌蚪,或者给这个物种起它的全名,Crassigyrinus scoticus。破碎化石的数字重建揭示了这种古老的鳄鱼状捕食者的生活。Crass

遇见“来自地狱的蝌蚪”,或者给这个物种起它的全名,Crassigyrinus scoticus。破碎化石的数字重建揭示了这种古老的鳄鱼状捕食者的生活。

Crassigyrinus scoticus拥有巨大的牙齿,大眼睛和一系列感官适应能力,非常适合在300亿多年前的石炭纪沼泽中狩猎猎物。

近一个世纪以来,科学家们一直试图了解这个有330.<>亿年历史的物种,它是第一批在陆地上行走的动物的亲戚。然而,由于所有已知的石炭纪食肉动物化石都严重粉碎,这尤其困难。

CT扫描和3D可视化的进步意味着一组研究人员现在首次能够将这些碎片重新拼凑在一起,揭示了Crassigyrinus的头骨会是什么样子。

这项新研究的主要作者,伦敦大学学院的Laura Porro博士说:“这种动物以前已经重建了一个非常高的头骨,类似于海鳗,基于爱丁堡的模式标本,它已经从一侧到另一侧扁平。

“然而,当我试图用CT扫描的数字表面模仿这种形状时,它就是不起作用。一个有这么宽的上颚和这么窄的头骨屋顶的动物不可能有这样的头。

“相反,它会有一个形状类似于现代鳄鱼的头骨,它巨大的牙齿和强大的下颚使它几乎可以吃任何穿过它的东西。

这篇论文发表在《脊椎动物古生物学杂志》上,致力于共同作者珍妮·克拉克教授,她是一位开创性的古生物学家,彻底改变了我们对早期四足动物进化的理解,并于 2020 年去世。

“终于看到这篇论文发表是苦乐参半的,”劳拉说。“珍妮·克拉克(Jenny Clack)在攻读博士学位时就从事这项工作,我很高兴她能够看到Crassigyrinus的最终重建。她是如此鼓舞人心,我很想在未来几年继续与她合作。

如何重建扁平化石

Crassigyrinus是一种有茎的四足动物,是一组四肢动物,是最早从水过渡到陆地的动物之一。然而,与它的亲戚不同,Crassigyrinus是一种水生动物,要么是因为它的祖先从陆地回到水中,要么是因为它们从未过渡到陆地。

相反,它生活在现在苏格兰和北美部分地区的煤沼泽中,这为它后的保存提供了条件。

“这些动物保存在细粒岩石中,在CT扫描时提供了很大的对比度,”劳拉解释说。“不幸的是,它没有提供太多的结构完整性,所以随着更多的材料堆积在Crassigyrinus顶部,它压扁了化石。

这意味着,虽然一些已知的标本非常完整,但它们都是破碎和变形的。骨头被破碎成许多块,压平并相互叠加,这在过去导致了各种不同的重建。

为了尝试重建这个被压扁的标本,该团队使用了四个Crassigyrinus标本的CT扫描,其中包括博物馆的三个标本。在这些化石之间,头骨的所有骨骼都存在,使他们能够开始重建四足动物的头骨。

“一旦我们确定了所有的骨头,它就有点像3D拼图游戏,”劳拉说。“我通常从脑壳的残骸开始,因为这将是头骨的核心,然后在它周围组装上颚。

“这给了我一个基础,我可以从那里开始向上构建,使用称为缝合线的重叠骨骼区域,这些区域提供了有关颅骨如何组合在一起的提示。由于骨头断裂而不是弯曲,我们可以非常自信地重建标本。

由此产生的较浅的头骨形状与最近对Crassigyrinus身体其余部分的重新评估一致,发现它是一种相对扁平的动物,四肢非常短。总之,这些重建可以揭示更多关于Crassigyrinus如何生活的信息。

关于Crassigyrinus发现了什么?

Crassigyrinus的名字意思是“厚厚的蝌蚪”,并不能完全激发恐惧。然而,在它那个时代,它会是一个可怕的捕食者。

“在生活中,Crassigyrinus大约有两到三米长,这在当时是相当大的,”劳拉说。“它的行为可能类似于现代鳄鱼,潜伏在水面以下,利用其强大的咬合力抓住猎物。

Crassigyrinus头骨的形状包含许多脊,这将有助于加强头骨,并将其咬合的力量分散到许多牙齿之间。

任何穿过它的猎物也必须与一套帮助Crassigyrinus追踪它们的特殊感官作斗争。其中包括在昏暗的煤沼泽中看到的大眼睛,以及检测水中振动的侧线。靠近鼻子前部的神秘缝隙也可能表明它也有其他感官。

“许多早期的四足动物在鼻子的前部有中线间隙,但Crassigyrinus的间隙要大得多,并且具有光滑雕刻的边缘,”劳拉解释说。“鼻孔在别处,所以有很多猜测这个开口可能是什么。

一种可能性是,像一些活的鱼一样,Crassigyrinus可能有一个嘴器官,帮助它探测电场。或者,它可能有一个雅各布森的器官,它存在于蛇等动物身上,有助于检测不同的化学物质。

“不幸的是,我们无法确定这个缺口中有什么,因为那里没有保存任何东西,今天没有任何东西与Crassigyrinus密切相关,可以肯定地知道,”劳拉说。“很明显,这些动物的感官非常发达,所以按理说,它的鼻子前面可能有另一个感觉器官。

现在头骨已经重建,研究人员正在一系列生物力学模拟中对其进行测试,看看它可能有什么能力。

标签:
免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!