一件来自中国的化石为科学家提供了窥视2.45亿年前海洋爬行动物内部结构的罕见窗口。由中国、欧洲和美国研究人员组成的联合团队,包括德国斯图加特州立自然历史博物馆及霍恩海姆大学的Stephan Spiekman博士,描述了一件长颈海生爬行动物Austronaga minuta的非凡标本。尽管其祖先生活在陆地上,但到中三叠世时,Austronaga已经演化出高度适应水中生活的复杂特征。该化石近乎完整,不仅保存了大部分骨骼,还保留了大部分消化系统。相关成果发表于《Science Advances》。
小型爬行动物,高度适应海洋生活
三叠纪时期,长颈海生爬行动物在现今中国部分地区覆盖的海洋中十分常见,科学家已发现多个不同物种的化石。然而,新研究的Austronaga minuta标本尤为突出。该动物体长仅约60厘米,却拥有异常延长的颈部和尾部。其解剖结构显示,它已经高度特化于游泳:长尾可能提供推进力,而延长的桨状前肢则有助于转向和稳定。其后肢明显更小,似乎对游泳贡献甚微。
这种身体构型尤其令人惊讶,因为尽管Austronaga采用了与鱼龙或巨型沧龙等著名海生爬行动物相似的游泳策略,但它与这些类群并无密切亲缘关系。相反,Austronaga与陆生主龙类亲缘关系密切——主龙类是包括鳄类和恐龙在内的更广泛的爬行动物类群。“主龙类及其祖先在恐龙时代是陆地上最多样化的爬行动物类群,但我们一直认为它们对海洋生活的适应是有限的。然而,Austronaga的发现表明,这一支系的早期代表已经演化出复杂的海洋生活适应特征,堪与其他更著名的化石海生爬行动物类群相媲美,”论文共同作者、长颈海生爬行动物专家Stephan Spiekman博士表示。
已知最古老的大型完整爬行动物消化系统
当研究人员检查化石肋骨之间保存的暗色区域时,这件标本变得更加特殊。进一步分析表明,该物质代表了一段大体完整的消化道残骸。科学家运用多种技术,包括紫外光摄影和质谱分析,来研究这些材料并识别出多个内部器官。
“与Austronaga高度特化的体型相比,其内部器官似乎没有发生太大改变。保存的器官包括前部一个大的囊状胃,其后是一个引人注目的红色肝脏,其中仍能检测到血红蛋白痕迹。再往后是一条长而简单的管状结构,形成小肠和大肠。整体排列显示,Austronaga的消化系统结构相对简单,”论文第一作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所海洋爬行动物专家王维博士说。“这件化石是已知最古老的大型完整爬行动物消化系统标本。”
尽管这种爬行动物具有高度特化的游泳解剖结构,但其消化器官似乎保留了相对简单的排列方式。苏格兰国家博物馆的研究作者Nick Fraser博士解释道:“虽然今天的鸟类和鳄类具有两部分组成的胃,但Austronaga只有一个单室胃。这表明主龙类的胃最初相当简单,只是在后来的演化过程中才逐渐复杂化。同样引人注目的是,Austronaga的消化道相当短且不复杂,与今天食鱼爬行动物的消化道非常相似。”
爬行动物演化的新线索
这一发现为研究人员提供了一个异常完整的早期海生爬行动物外部和内部解剖结构的快照。它也为陆生主龙类近亲如何迅速演化出复杂的海洋生活适应特征提供了新证据。该研究由来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中国)、苏格兰国家博物馆(英国)、斯图加特州立自然历史博物馆(德国)、霍恩海姆大学(德国)、芝加哥菲尔德博物馆(美国)、罗平生物群国家地质公园(中国)和苏黎世大学(瑞士)的科学家共同完成。这项工作是对现代爬行动物类群早期历史及三叠纪海洋爬行动物多样性更广泛研究的一部分。研究人员希望未来的发现能为海生爬行动物及其留在陆地上的近亲的演化历史提供更多线索。该化石现保存于北京。
Journal Reference:
Wei Wang, Nicholas C. Fraser, Stephan N. F. Spiekman, Zhiheng Li, Olivier Rieppel, Hong Lei, Torsten M. Scheyer, Chun Li. Highly aquatic marine stem archosaur with soft tissue preservation. Science Advances, 2026; 12 (31) DOI: 10.1126/sciadv.aeb7528