
[日記要點] 提到青蛙或蠑螈,人們通常會想到牠們在水邊與陸地之間往返的模樣。但大約在2.37億年前,曾有一種兩棲動物從未離開過海洋。中國貴州省發現的兩件近乎完整的骨骼化石,為兩棲動物進軍海洋提供了迄今最有力的化石證據。
相關研究發表於國際學術期刊《Nature Ecology & Evolution》,研究團隊將這種動物命名為新物種「海獸胸甲龍」(Gerrothorax maritimus),意為「海洋中的胸甲龍」。化石保存的骨骼長度分別為73.7公分與48.7公分,軀幹與四肢骨骼大致保持原位。
判斷「終生生活在海洋」的依據
化石出土地點在三疊紀晚期曾是距陸地至少30公里遠的海洋環境。若只是從陸地漂流入海的屍體,很可能在海中腐爛或四肢散落。但這件標本卻連指骨都維持連接狀態。骨骼中殘留的鍶同位素比例也與當時海水的特徵高度接近,研究團隊據此判斷,這種動物極有可能在海洋中成長並度過一生。
這項發現之所以重要,是因為無論是現存兩棲動物,還是整個化石紀錄中,這都是首次確認存在「完全海洋生活」的兩棲動物。現代兩棲動物的皮膚極易讓水分與氣體通過,這在陸地或淡水環境中十分有用,但在海水中卻會導致體內水分流失、鹽分失衡。因此,雖然已知有物種能短暫耐受海水,卻從未發現過將海洋當作終生棲息地的兩棲動物。
與現代青蛙的不同之處
海獸胸甲龍既不是青蛙的祖先,也與現代青蛙不屬於同一類群,而是兩棲動物演化樹上一個遙遠的旁支,被稱為「幹兩棲類」。牠體形扁平,背部與腹部大面積覆蓋著骨質鎧甲。研究團隊認為,這種鎧甲減少了皮膚層面的水分與鹽分交換,從而緩解了海水導致的體內失水問題。
由於皮膚作用減弱,鰓與消化道在呼吸及鹽分調節方面可能扮演了更重要的角色。推測其機制為:喝下海水後,由消化道吸收水分,再透過鰓排出多餘鹽分。由於無法直接觀察這一生理過程,這更像是基於骨骼結構所做的演化推論,而非已證實的事實。
鎧甲可能還帶來了其他好處。沉重的身體可像壓艙物一樣幫助牠沉入海床、貼地生活,扁平的體形也便於藏身於沉積物之中。從牠寬大的口部與咽喉結構來看,當獵物靠近時,牠可能會連同水流瞬間將獵物吸入口中進行捕食,這種捕食方式與如今潛伏海床伺機突襲獵物的鬚鯊頗為相似。
這項研究揭示的核心在於:演化並不總是透過從零打造全新器官來實現。原本已具備的骨質鎧甲與鰓,在環境改變後,可能從弱點轉變為適應海水生活的有利條件。回顧海洋生物演化史可以發現,「兩棲動物無法在海洋中生存」這一長期認知也曾有例外存在,這項發現也將為日後解讀其他海洋化石提供新的視角。
