一億多年前的地層,竟驚現(xiàn)大量被“鐵釘”穿喉殺死的魚
1861 年,德國(guó)的索倫霍芬(Solnhofen)采石場(chǎng)出土了一件羽毛化石,之后不久,這里又發(fā)現(xiàn)了一只長(zhǎng)著羽毛的奇怪“恐龍”——這就是舉世聞名的始祖鳥(niǎo)(Archaeopteryx)。
包括始祖鳥(niǎo)在內(nèi),索倫霍芬的灰?guī)r中已經(jīng)出土了大量精美的化石。但有時(shí),這里也會(huì)成為古老的神秘案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)。最近,兩位德國(guó)慕尼黑大學(xué)的古生物學(xué)家在重復(fù)檢查博物館收藏的索倫霍芬化石樣本時(shí),發(fā)現(xiàn)了一些奇特的現(xiàn)象:一些小魚的嘴部和鰓部被一根長(zhǎng)長(zhǎng)的深灰色“鐵釘”穿過(guò)。從它們變成化石的結(jié)局來(lái)看,這大概就是這些魚類的死因。

圖片來(lái)源:S. Sch?fer/原論文
并非鐵釘
這些小魚生活在約 1.52 億年前的晚侏羅世,顯然,那時(shí)的海洋里不可能有鐵釘。這些致命的“釘子”其實(shí)是另一種早已滅絕的海洋生物,箭石。

藍(lán)色區(qū)域是箭石的鞘,紅色區(qū)域是閉錐和前甲
(圖片來(lái)源:wikipedia/René Hoffmann, Kevin Stevens)
箭石是頭足類動(dòng)物中的一員,它們長(zhǎng)得很像現(xiàn)代的魷魚。而現(xiàn)在我們看到的這些像釘子一樣的化石,只是它們的內(nèi)骨骼:長(zhǎng)長(zhǎng)的、被看作“釘子”的尾部是它們的鞘,這部分骨骼是堅(jiān)固實(shí)心的;再往前明顯的錐形結(jié)構(gòu)被稱為“閉錐”,是中空的,而且像鸚鵡螺的外殼一樣,會(huì)被分成若干個(gè)腔室;再往前則是一片伸出的前甲。
現(xiàn)代的魷魚可以向體內(nèi)腔室注入海水或排出海水來(lái)調(diào)整浮力,研究者推測(cè),箭石中空且分節(jié)的閉錐很可能也發(fā)揮著類似的作用。而當(dāng)箭石死后,隨著它的軟體部分逐漸腐爛,最終就會(huì)剩下一根孤零零的“釘子”——這就是我們今天看到的化石。
并非捕獵
與此同時(shí),這場(chǎng)悲劇的另一位主角,是一種在索倫霍芬生物群中非常常見(jiàn)的小型魚類,名為 Tharsis。在索倫霍芬發(fā)現(xiàn)的整個(gè)魚類類群中,Tharsis 大約占據(jù)了四分之一。一條成年的 Tharsis 可以長(zhǎng)到 27 厘米長(zhǎng),但被“釘死”的魚類往往只處于亞成體,體長(zhǎng)只有 10 厘米左右。

圖片來(lái)源:M. Ebert/原論文
雖然我們看不到它們生前的樣子,但古生物學(xué)家依然可以通過(guò)一些蛛絲馬跡了解它們的食性。Tharsis 的嘴里長(zhǎng)有細(xì)密的牙齒,和它同一時(shí)期的真骨魚類大多是肉食性動(dòng)物,以小型魚類或甲殼類為食。
然而,在索倫霍芬其他真骨魚類體內(nèi),經(jīng)常可以看到魚類或甲殼類的遺骸,但 Tharsis 的胃腸道中雖然充滿了被消化的食物,卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)魚類或甲殼類的碎片。同時(shí),Tharsis 也缺少與濾食相關(guān)的特征。因此,研究者普遍認(rèn)為它們會(huì)用視覺(jué)鎖定獵物,并用口腔吸食水體中微小的浮游生物。
由此可見(jiàn),Tharsis 似乎并不會(huì)主動(dòng)與箭石產(chǎn)生什么互動(dòng),至少箭石并不是這些小魚的獵物。
死后的相遇
那么,有沒(méi)有可能是箭石主動(dòng)發(fā)起了攻擊呢?答案也是否定的。因?yàn)楫?dāng)箭石穿透這些小魚的鰓時(shí),這些箭石早已死亡了。
大量研究已經(jīng)顯示,箭石其實(shí)并不喜歡侏羅紀(jì)時(shí)期索倫霍芬群島上的淺水盆地——它們更偏好生活在開(kāi)闊的海域。這些出現(xiàn)在索倫霍芬灰?guī)r中的箭石,大多是因?yàn)楦鞣N原因死亡后,從南部遙遠(yuǎn)的特提斯洋漂流到這里的。在這個(gè)過(guò)程中,它們的肉體逐漸腐爛,只留下了堅(jiān)硬的內(nèi)骨骼,中空的閉錐提供了足夠的浮力,讓箭石尸體能夠漂在海面上,遠(yuǎn)渡重洋。
在其中一枚穿透魚鰓的箭石化石上,可以清楚看到小型雙殼類動(dòng)物(我們今天吃的扇貝就是雙殼類動(dòng)物)附著的痕跡,這也可以說(shuō)明在穿透魚鰓的時(shí)候,這枚箭石就已經(jīng)只剩下了內(nèi)骨骼。

放大區(qū)域即為雙殼類化石
(圖片來(lái)源:M. Ebert/原論文)
食物陷阱
但這場(chǎng)慘劇的確與捕食有關(guān)。研究者推測(cè),漂浮在海面上的箭石表面很容易長(zhǎng)出藻類或細(xì)菌,形成厚厚的微生物毯,在 Tharsis 眼中,這很可能是一頓豐富的大餐。
如果有一條饑餓的小魚在吸食微生物時(shí)選錯(cuò)了位置和方向,或許就會(huì)吸入光滑、堅(jiān)硬的箭石鞘部末端?!爱?dāng)它們意外吸入了流線型的箭石骨骼后,就再也無(wú)法擺脫這些致命的東西了?!毖芯空咴谡撐闹袑懙?。

圖片來(lái)源:M. Ebert/原論文
箭石的鞘往往很長(zhǎng)、很細(xì),然而到了閉錐的區(qū)域,箭石會(huì)迅速加粗,粗到足以完全堵住 Tharsis 魚類的口部,讓它們窒息而亡。對(duì)現(xiàn)生生物的觀察顯示,當(dāng)經(jīng)過(guò)魚鰓的水流中斷、無(wú)法提供充足的氧氣時(shí),魚類最多只需要幾個(gè)小時(shí),就會(huì)窒息而死。
箭石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也參與構(gòu)成了“陷阱”:由于空氣儲(chǔ)存在空心的閉錐里,箭石沉重、實(shí)心的鞘會(huì)下沉,讓小魚更容易從這一端吸食微生物。
目前科學(xué)家仍不確定的是,為什么現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本中箭石總是從魚的鰓部穿出,而不會(huì)卡入胃里。但研究者推測(cè),考慮到箭石進(jìn)入小魚的口腔實(shí)屬意外,它們可能只是“徒勞地嘗試通過(guò)魚鰓排出異物”。
顯然,它們絕望中的嘗試失敗了,Tharsis 生命最后的掙扎被定格,與兇器一同沉入海底。直到在一億多年后,一群充滿好奇的人類看到了這場(chǎng)罕見(jiàn)慘劇。
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