作品声明:个人观点、仅供参考
大约2.6亿年前的地球,正处于二叠纪时期,那时的世界和现在很不一样,地球上的陆地正慢慢挤在一起,形成一个叫盘古大陆的超级大陆。
大陆合并带来了气候的大变动,沙漠在扩张,威力巨大的季风在陆地上来回扫荡,就在这个变化剧烈的年代,今天的俄罗斯一带,生活着一种非常特别的小动物——苏敏兽,它的样子,完全出乎所有古生物学家的预料。
化石揭开的面纱
很久以来,人们对苏敏兽的了解,只来自几块零散的头骨碎片,直到2009年,俄罗斯发现了一批保存得更好的化石,才让人们第一次看清了这种动物的完整样子。
美国芝加哥菲尔德博物馆的专家约尔格·弗洛比什带着团队对这些化石进行了仔细研究,他们发现,这只体长只有大约50厘米的小家伙,身体构造却非常奇特。
它的手指细长,长得不成比例,拇指还能像人的大拇指一样,和其余手指对捏在一起,它的尾巴也很长,而且很灵活,很可能跟今天一些猴子的尾巴一样,可以用来缠绕抓握树枝。
这些特征让研究人员认定:苏敏兽是已知最早真正适应树栖生活的四足动物之一。这个发现,把动物爬上树的时间,往前推了差不多1亿年。
树木的出现与漫长的等待
当然,四足动物会爬树,不是从苏敏兽才开始的,这件事的源头要古老得多,真正的高大树木,最早出现在大约3.9亿年前的泥盆纪中期。
在那之前,地球上的植物都很矮小,几乎没什么能长到1米以上,动物自然也没法爬到更高的地方去,又过了几千万年,到了石炭纪早期,像树一样的高大植物才开始在广阔的沼泽森林里成片生长,成了当时森林的主角。
森林虽然长起来了,但树冠上却空荡荡的,没有四足动物在上面生活,所有陆地动物还是老实地待在地面上。
最先搬到树上的,是节肢动物,石炭纪中期,长着翅膀的昆虫出现了。这些昆虫不光在空中飞,也开始在树上停留、生活。
科学家能确定这一点,是因为在那个时期的化石里,找到了很多被昆虫啃咬过的树叶。昆虫是树冠最早的居民,它们在那里独享了树叶资源数千万年。
一个有意思的问题是:四足动物里的重要一支——羊膜动物(所有爬行动物、鸟类和哺乳动物的祖先),为什么没有跟着昆虫一起上树呢?它们直到石炭纪末期才出现在树上,距离第一批大树出现,已经过去了大约8000万年。
第一批爬树者:只是临时访客
最早爬上树的四足动物,是在美国中西部发现的两种小爬行动物:炭龙和头肢蜥,它们体长只有15到20厘米,前肢和手脚比较长,指头末端长着弯弯的、带钩的爪子。
这种结构很适合攀附在树干表面,今天很多爬树的蜥蜴也有类似的特征。不过,科学家通过分析它们趾骨的长短发现,这两种动物可能只是树上的“临时访客”。
真正长期生活在树上的动物,趾骨会往指尖方向明显变长,这样抓握树枝才更牢固,而炭龙和头肢蜥的趾骨长短差不多,说明它们大部分时间还是在地面活动,上树可能只是为了抓昆虫或者躲避危险。
攀爬本领升级:树上时间变长了
到了石炭纪晚期到二叠纪早期,又出现了一批更适应树上生活的动物——蜥代龙类,这类动物在演化树上的位置,至今还存在争议,古生物学家也说不准它们到底是更靠近哺乳动物这边,还是更靠近爬行动物那边。
但其中有两个物种,新墨西哥州的始攀兽和德国的升攀兽,确实演化出了更强的攀爬能力,它们同样拥有长前肢、长手指和弯爪子,而且更进一步:指节更长,爪子向内的弯度也更大,可以更牢地扣住树枝。
升攀兽的化石是在一片石化森林里找到的,它的骨骼就躺在石化树干旁边,很可能是二叠纪火山爆发时,它正抓着树,然后被火山灰一起掩埋了,不过,这些动物仍然算不上真正的树栖生物,它们在树上的时间变长了,但生活重心还是在地面上。
真正的树栖专家:还会滑翔
真正的“职业树栖选手”,要到二叠纪晚期才出现,那就是韦格特蜥科动物。它们不光是坚定的树栖者,还是已知最早会滑翔的四足动物,它们的身体两侧长出了由皮肤构成的翼状结构,里面有细长的骨棒支撑着,功能就像现代飞蜥的“翅膀”。
它们的身体也变得扁平,还演化出了一些帮助身体保持稳定的肌肉,这些都是为了适应树上和滑翔生活而出现的,但即便如此,这些动物的身体基本框架,依然没有脱离典型的“蜥蜴样式”。
不走寻常路:苏敏兽的独特方案
就在韦格特蜥科在树冠间滑翔的时候,一种长得完全不像蜥蜴的树栖动物出现了,这就是苏敏兽。它的身体构造,跟前面所有会爬树的爬行动物都不一样。
苏敏兽属于异齿兽类,而它的近亲几乎全都是陆地上的“重量级选手”,比如蒂亚拉兽,体型粗壮,可以长到和水豚差不多大,完全看不出有爬树的能耐。
苏敏兽爬上树,主要还是为了吃。它的头骨上长着带有锯齿的叶子状牙齿,这是典型的植食性动物的特征。在它之前,所有会爬树的四足动物,要么是吃虫子的,要么是捕食其他小动物的。
树叶这种大量存在的食物,数千万年来只有昆虫在享用,苏敏兽演化出了一套很有效的进食工具:嘴巴前面有切割用的牙齿,后面有剪切研磨的结构,对付富含纤维的树叶相当高效。
异齿兽家族其实早就演化出了各式各样的吃植物的本领,有的长了没牙的喙,有的有像臼齿一样的磨牙。
苏敏兽的祖先可能一开始是在地面上啃食倒木上的植物,随着生存竞争越来越激烈,它们开始尝试往高处走,在这个过程中,那些四肢更长、身体更轻巧、抓握能力更强的个体就占了优势,身体也一步步地被改造得越来越适合树上活动。
对于“怎么在树上稳住身体”这个问题,演化给不同动物提供了不同的答案。蜥蜴类的动物靠四肢向两侧伸展、拖着长尾巴来维持平衡。
而苏敏兽的祖先是一群四肢短粗、身体敦实的动物,所以它走了一条完全不同的路:四肢拉长,躯干缩短,把身体重心稳稳地控制在中间,它的手指虽然还保留着小爪子,但手指本身变得非常长,而且拇指能够对握,可以像钳子一样牢牢抓住树枝。
那条灵活的尾巴,也不光是用来保持平衡的,很可能还能像一些猴子的尾巴一样,缠绕在树枝上起固定作用。这是一套全新的、独一无二的树栖身体设计方案。
树冠密了,树上生活才更深入
苏敏兽的出现,可能还跟当时森林的变化有关系,石炭纪的森林,主要树种是石松类的巨型近亲,它们的树冠结构比较简单,向外伸展的树枝有限。
而到了二叠纪,舌羊齿和早期针叶树开始多起来,树枝更发达,树冠也更茂密,树冠连成了片,像苏敏兽这样的植食动物就不用经常回到地面,可以直接在树与树之间跳跃、攀爬,专心地利用树冠上的食物资源,树冠变得越密集,动物在树上生活也就越深入,这两个变化是互相推动的。
大灭绝打断了一切,但演化的剧本还会重演
很可惜,二叠纪这场生命故事,最后被一场大灾难打断了,二叠纪末的大灭绝事件,把韦格特蜥科、苏敏兽等众多生物全部抹去,不过,每一次大灭绝之后,幸存下来的物种都会获得新的演化机会。
在三叠纪及以后的漫长岁月里,树栖的生活方式一次又一次地在不同的动物类群中重新出现,无论是后来的恐龙、早期鸟类,还是我们灵长类的远古祖先,都重复着苏敏兽和那些早期爬行动物走过的路——适应树栖生活的特征,在演化史上一再出现。
今天我们看到的灵长类灵活的手指,或是树懒倒挂在树枝上的姿态,里面或许就藏着那个2.6亿年前,一个异齿兽家族成员决定向树冠进军的遥远故事。
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