鳄鱼在于恐龙无法适应的环境中生存至今而成为活化石

当今鳄鱼的祖先在两次大规模灭绝事件中幸存下来。一项新研究揭示了它们长期生存的关键因素，其提供的见解或将帮助环保人士保护世界上一些最脆弱的物种。

这块北方鳄头骨化石上的牙齿是白垩纪末期物种大灭绝事件中幸存下来的半水生泛食性捕食者的典型特征。图片来源：杰克·罗杰斯/犹他州自然历史博物馆

大多数人认为鳄鱼是活化石，是数百万年来一直主宰着世界沼泽栖息地、一成不变的史前生物。然而，由俄克拉荷马州中部大学 (UCO) 和犹他大学领导的一项新研究揭示了一段更具活力的进化历史。

鳄形目是拥有2.3亿年历史的鳄形目中唯一幸存的成员，该目包括现存的鳄鱼、短吻鳄和恒河鳄，以及许多现已灭绝的近亲。它们的祖先经历了两次大规模灭绝事件，这一非凡成就表明它们能够适应快速变化的环境。根据这项研究，它们长期生存的关键之一是其生态灵活性，具体来说，就是它们能够在各种栖息地中繁衍生息并摄取各种食物的能力。

“许多与鳄鱼近亲的种群更加多样化、数量更多，并展现出不同的生态环境，然而，除了现存的少数几种通才鳄鱼外，它们都消失了，”该研究的主要作者、UCO 助理教授 Keegan Melstrom 说道，他在犹他大学攻读博士学位时开始了这项研究。“灭绝和幸存是同一枚硬币的两面。在所有大规模灭绝事件中，总有一些种群能够存活下来并实现多样化。通过研究这些事件所揭示的更深层次的进化模式，我们能学到什么呢？”

大约2.15亿年前，在如今的阿根廷西北部，陆生鳄形目半原鳄（Hemiprotosuchus leali）正准备吞食早期哺乳动物近亲芥子鳄（Chaliminia musteloides）。图片来源：豪尔赫·冈萨雷斯

地球历史上经历过五次大规模灭绝。专家认为，我们正在经历第六次大规模灭绝，其原因是栖息地破坏、物种入侵和气候变化。识别在地球剧变期间能够提高生存能力的特征，或许能帮助科学家和环保人士更好地保护当今的脆弱物种。

历史上，该领域一直将哺乳动物视为理解大规模灭绝幸存的典范，称赞它们饮食多样，能够在不同的生态位中繁衍生息。尽管鳄形目动物具有极强的适应力，但研究在很大程度上忽略了它们。这篇发表于4月16日《古生物学》杂志的论文首次重建了鳄形目动物的饮食生态，旨在识别出一些特征，这些特征帮助一些物种在两次大规模灭绝中幸存下来并繁衍生息——一次是距今约2.014亿年前的三叠纪末期，另一次是距今约6600万年前的白垩纪末期。

兰迪·伊尔米斯（Randy Irmis）正与犹他州自然历史博物馆藏品中的北方鳄头骨化石对峙。这种鳄鱼生活在约4800万年前的美国西部。图片来源：杰克·罗杰斯/美国国家自然历史博物馆

“试图根据数百万年前的物种历史得出结论并将其直接应用于物种保护是有风险的。我们必须谨慎行事，”论文合著者、犹他州自然历史博物馆古生物学馆长、犹他大学地质与地球物理系教授兰迪·伊尔米斯 (Randy Irmis) 说道。“如果人们研究哺乳动物和爬行动物，发现它们在灭绝后生存的模式相同，那么我们或许可以预测，饮食多样化的物种可能会表现得更好。这些信息有助于我们做出预测，但我们不太可能确定哪些物种最终能够存活下来。”

现存的鳄鱼以半水生通才而闻名，它们在湖泊、河流或沼泽等环境中茁壮成长，等待伏击毫无防备的猎物。它们并不挑食。幼鳄会吃任何东西，从蝌蚪、昆虫到甲壳类动物，然后逐渐进化到更大的食物，比如鱼、小鹿，甚至是其他鳄鱼。然而，如今鳄鱼千篇一律的生活方式掩盖了过去鳄鱼繁衍生息的饮食生态的巨大多样性。

晚三叠纪（ 2.37亿年至2.014亿年前），伪鳄类（Pseudosuchia ） ——一个涵盖早期鳄形目和许多其他已灭绝谱系的更广泛的进化类群——统治着陆地。最早的鳄形目体型较小到中等，在其生态系统中较为稀少，是主要以小型动物为食的肉食动物。相比之下，其他伪鳄类类群则在陆地上占据主导地位，占据着广泛的生态角色，并展现出令人眼花缭乱的体型和大小多样性。

晚白垩世陆生捕食者戈氏阿拉里佩鳄（左）和晚侏罗世水生捕食者苏维氏环龙（右）的头骨。图片来源：俄克拉荷马中央大学

尽管它们占据主导地位，但三叠纪末期灭绝事件来袭时，所有非鳄形类的伪鳄类都未能幸存。尽管超级肉食性的鳄形类似乎也相继灭绝，但这些陆生通才却幸存了下来。作者推测，正是这种几乎无所不吃的能力使它们得以在许多其他物种灭绝之际幸存下来。

“之后，一切就变得疯狂了，”梅尔斯特罗姆说。“水生超级食肉动物、陆生通才动物、陆生超级食肉动物、陆生食草动物——鳄形目动物在恐龙时代进化出了大量的生态角色。”

中央俄克拉荷马大学助理教授基根·梅尔斯特罗姆与三只鳄形目恐龙。图片来源：中央俄克拉荷马大学

白垩纪晚期发生的一些事件导致鳄形目物种数量锐减。那些专精于各种生态环境的谱系开始消失，甚至连陆生通才也消失了。到了白垩纪末期的大灭绝事件（以陨石撞击非鸟类恐龙为标志）发生时，大多数幸存的鳄形目物种都是半水生通才和一群水生食肉动物。如今现存的26种鳄形目物种几乎都是半水生通才。

科学家们如何解析数百万年前的菜单上的食物？他们分析牙齿和头骨化石的形状，以了解动物的饮食基础。堆积如山的下颌很可能用来切割和刺穿肉体。类似研钵和研杵的烤架可能用来分解植物组织。头骨的形状决定了动物如何移动嘴巴，从而为了解其饮食习惯提供了线索。解读古代动物的饮食结构可以揭示它们的狩猎地点，作者称之为饮食生态学。

这是一项艰巨的任务。作者走访了七个国家、四大洲的动物学和古生物学博物馆，以获取所需的化石标本。他们研究了99种已灭绝的鳄形目动物和20种现存的鳄形目动物的头骨，创建了一个跨越2.3亿年进化史的化石数据集。研究人员此前建立了一个现存非鳄形目动物的数据库，用于比较，其中包括89种哺乳动物和47种蜥蜴。这些标本代表了从严格的食肉动物到专性食草动物的各种饮食生态，并且头骨形状也多种多样。

鳄形目化石标本展现出多样的头骨和牙齿形状。A）Araripesuchus gomesii，晚白垩世陆生捕食者；B）Cricosaurus suevicus，晚侏罗世水生捕食者。图片来源：Melstrom 等人（2025）《古生物学》

作为半水生伏击捕食者，如今的鳄鱼在许多不同的环境中大多扮演着相似的生态角色。它们的饮食仍然非常灵活，这或许是它们极其多样化的进化史的遗留。对于像喜马拉雅山麓的恒河鳄和古巴萨帕塔沼泽的古巴鳄这样极度濒危的鳄鱼来说，饮食的灵活性或许能让它们有机会在当前的第六次物种大灭绝中幸存下来。这些物种面临的最大挑战是栖息地的丧失和人类的捕猎。

“当我们看到活着的鳄鱼和短吻鳄时，与其想着凶猛的野兽或昂贵的手袋，我希望人们能够欣赏它们令人惊叹的2亿多年进化史，以及它们是如何挺过地球历史上如此多动荡事件的，”伊尔米斯说道。“如果我们愿意帮助保护它们的栖息地，鳄鱼有能力在未来的许多变化中生存下来。”

编译自/ScitechDaily