德克萨斯州发现的三叠纪鳄鱼祖先揭示了铠甲进化的秘密

研究人员发现了一个新的甲龙物种--Garzapelta muelleri，这让人们对三叠纪时代的装甲生物以及破解其进化史的挑战有了更深入的了解。恐龙获得了考古学界极其多的荣耀。但是，在恐龙之前，甲龙--一种现代鳄鱼的重装甲表亲统治了世界。这些三叠纪的"坦克"有各种形状和大小，大约在 2 亿年前灭绝。如今，除了南极洲和澳大利亚，它们的化石遍布各大洲。

科学家们利用构成甲龙铠甲的骨板来识别不同的物种，但通常没有多少化石骨骼可以利用。但是，得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员领导的一项新研究却以一套甲龙盔甲为中心，这套盔甲的大部分主要部分都保存完好。

这套被称为"躯壳"的外衣约有 70%完整，覆盖了身体的每个主要区域。

艺术家对新发现的甲龙 Garzapelta muelleri（右侧地面中间有尖刺的爬行动物）以及其他史前爬行动物、两栖动物和哺乳动物近亲的诠释。这幅作品出现在专门介绍三叠纪动物的《解剖记录》特刊封面上。图片来源：Marcio L. Castro。

领导这项研究的UT杰克逊地球科学学院博士生威廉-雷耶斯说："我们拥有从颈后和肩部一直到尾尖的元素。通常，你能找到的材料非常有限。"

这项研究发表在《解剖学记录》上。

雷耶斯和他的合作者利用这套铠甲鉴定出这一标本是一种新的甲龙物种--他们将其命名为"Garzapelta muelleri"。"Garza"这个部分指的是这只甲龙的发现地--得克萨斯州西北部的Garza县，而"Pelta"在拉丁语中是盾牌的意思，是对甲龙重型强化身体的一种肯定。物种名称"muelleri"是为了纪念最初发现它的古生物学家比尔-穆勒（Bill Mueller）。

杰克逊地球科学学院的博士生威廉-雷耶斯（William Reyes）正在检查新墨西哥自然历史科学博物馆展出的一具甲龙标本。在新墨西哥自然历史与科学博物馆展出。图片来源：威廉-雷耶斯

Garzapelta 生活在距今约2.15亿年前，与现代美洲鳄相似，但盔甲更多。覆盖在Garzapelta和其他甲龙身上的骨板直接嵌入皮肤，像马赛克一样拼接在一起，形成了一套盔甲。除了身体上覆盖着骨板外，Garzapelta 的两侧还长有弯曲的尖刺，这些尖刺可以为鳄鱼提供另一层保护，使其免受捕食者的伤害。虽然今天的鳄鱼是肉食动物，但科学家们认为甲龙主要是杂食动物。

Garzapelta muelleri躯干部位的骨质装甲板，称为骨皮。上图是从上方看到的骨皮。下图是从侧面看到的骨皮。比例尺为 5 厘米。图片来源：William Reyes

Garzapelta身上的尖刺与另一个甲龙物种身上的尖刺非常相似，但令人惊讶的是，研究人员发现这两个物种只有很远的亲缘关系。他们发现，这种相似性是趋同进化的一个例子，即不同物种中相似特征的独立进化。昆虫、鸟类、哺乳动物和现已灭绝的翼龙的飞行发展就是这种现象的典型例子。

据雷耶斯称，Garzapelta 的骨板上的一系列独特特征清楚地表明它是一个新物种。这些特征包括骨板的结合方式以及骨骼上独特的凸起和脊。然而，要弄清楚Garzapelta在更大的甲龙家族树中的位置则是一个更大的挑战。根据研究人员在分析中强调的铠甲的哪一部分，Garzapelta 最终会被置于非常不同的位置，它背上的盔甲类似于一个物种的盔甲，而中间的尖刺则类似于另一个物种的盔甲。

一旦研究人员确定棘龙是独立进化的，他们就能找出Garzapelta在其他甲龙物种中最适合的位置。不过，雷耶斯说，这项研究显示了趋同进化是如何使事情变得复杂的。

雷耶斯说："我们以前就注意到过远亲有尾龙的骨膜趋同现象，但Garzapelta muelleri的甲壳是最好的例子，它说明了这种现象可能发生的程度，以及它给我们的系统发育分析带来的问题。"

根据德克萨斯理工大学脊椎动物馆藏的甲壳化石残骸，从上往下看，甲龙 Garzapelta muelleri 的假想重建图。图中展示了重建后的甲壳横截面，以及甲壳上的镀层和尖刺。资料来源：杰弗里-马茨

Garzapelta是德克萨斯理工大学化石收藏的一部分。在过去的 30 年中，它大部分时间都被束之高阁，直到雷耶斯在一次访问中遇到了它。石化森林国家公园古生物学家、甲龙专家比尔-帕克（Bill Parker）没有参与这项研究，他说，大学和博物馆的收藏是这类研究得以进行的关键部分。

"这些标本并不是昨天才在野外挖到的，"他说。"它们已经在博物馆里放了几十年了，只是需要像威尔这样的人来最终决定研究它们，让它们栩栩如生。"

除了不同物种有不同的盔甲外，动物的年龄或性别也可能影响盔甲的外观。雷耶斯目前正在通过研究杰克逊学校收藏的甲龙化石来探索这些问题，这些化石大多是在 20 世纪 40 年代由工程进度管理局进行发掘时发现的。

编译自:ScitechDaily