盤點地球遠古時期的超大型動物

能一口吞下公交車的海洋巨獸,腦袋比人類腦袋還要大的肉食巨鳥,在天空中成群翱翔、大如小型飛機的大鳥……古生物學家不斷發現曾經生活在地球上的身形巨大的奇特遠古滅絕動物,包括巨大的恐龍、哺乳動物、鳥類、魚類等,這些古生物的發現向我們展現了遠古地球生機勃勃的生命景觀。

巨鷹:以恐鳥為食的哈斯特鷹

哈斯特鷹是曾經生活在紐西蘭的一種巨鷹,也是迄今已知最大的鷹,曾高踞當地食物鏈的頂端。哈斯特鷹主要以一種巨大的鳥類——恐鳥為食,後者有點像現代鴕鳥,不會飛,現已滅絕。研究人員曾在體重達200千克的恐鳥的化石骨骼上發現了哈斯特鷹留下的爪痕。哈斯特鷹的體形如此之大,已接近鳥類飛行的物理極限。研究表明,當體重達到某個極限,鳥類就無法正常飛行,這個極限大約為15千克體重,而這正是哈斯特鷹的估計體重。

哈斯特鷹的祖先是一種很小的鷹,體重僅約1千克,相當於一只小松鼠,它們從澳大利亞越洋來到紐西蘭,最終進化為體重可達15千克、翼展可達3米的體形龐大的猛禽。相比之下,現代體形較大的猛禽禿頭鷹的體重約6.4千克,翼展約1.8米。

哈斯特鷹在到達紐西蘭之後,經過一萬年的進化後,體重增加了15倍,如此快速變化的例子在陸地脊椎動物中是絕無僅有的。那麼是什麼原因使得哈斯特鷹能在地質時間的「瞬間」進化為以巨大動物(如恐鳥)為食的掠食動物呢?有科學家認為,哈斯特鷹最初抵達紐西蘭時,島上還沒有其他動物可以與它們爭奪像恐鳥這樣的「大餐」,食物來源豐富,而它們又擁有足夠的能力去獲得這些豐富的食物,體形最大並能捕殺最大獵物的個體最可能成功繁殖後代,於是哈斯特鷹的體形在短暫的地質時期內迅速變大。

1871年,科學家根據出土的化石骨骼知道了哈斯特鷹的存在,但對這種巨型動物的行為並不完全清楚。由於其體形巨大,一些科學家認為它們是食腐動物,而不是掠食動物。現在,科學家利用現代掃描技術對哈斯特鷹的顱骨和脊柱等身體構造進行研究,並建立計算機模型,再與現代食腐鳥類和掠食鳥類進行比較,最終了解了這種已滅絕巨鷹的生活習性。

研究表明,哈斯特鷹從空中攻擊目標獵物的速度可達每小時80千米,在捕食時以獵物的咽喉部和頭部為襲擊目標,其爪子力量強大,足以捕殺體重達260千克的恐鳥,甚至可能還攻擊過早期人類小孩。

700年前,在人類首次抵達之前,紐西蘭是一個沒有陸地哺乳動物的鳥類王國,在這個鳥類的世外桃源中生活著250多種鳥類,形成了一種獨特的生態環境。哈斯特鷹曾是紐西蘭最早的居民毛利人的洞穴繪畫和神話故事中的主要題材。然而,在人類到達紐西蘭島之後不久,哈斯特鷹的主要食物恐鳥被人類獵殺殆盡,大部分茂密的森林犧息地也被人類砍伐消失,哈斯特鷹於公元1400年左右從島上消失。與此同時,島上鳥類中的約40%遭到了與哈斯特鷹同群的命運,在人類到老之後不久相繼滅絕。

科學家指出,哈斯特鷹生活的那個世界已經消失,如今由於人類活動,許多棲息地正在受到威脅,哈斯特鷹的滅絕對於我們來說是一個深刻的教訓。

巨鱷:稱霸侏羅紀海洋的「哥斯拉」

這是新近發現的一種生活在侏羅紀晚期至白堊紀早期(距今約1.35億年前)的已滅絕海洋生物,身長約4米,口吻部長達46厘米,長有10厘米長的上下交錯的鋸齒狀的巨大牙齒,是一種巨大的食肉動物。這種遠古海洋生物長有恐龍樣的頭,鱷魚般的身體,以及魚的鰭,擁有好萊塢恐怖電影中「哥斯拉」怪獸的一些特點,因此科學家給它起了一個綽號一「哥斯拉」,學名是Dakosaurus,在希臘語中的意思是「兇猛的蜥蜴」。

科學家在對化石進行研究後,確認這種遠古巨怪系鱷魚家族成員,但比同一時間的其他鱷魚要兇猛得多,其他一些鱷魚長而小的口吻部和針狀的牙齒只適合捕食小魚和軟體動物,這種巨型鱷魚剛好相反,其口吻部較短,頜部巨大,長著有鋸齒邊緣的巨齒。這些都表明「哥斯拉」擁有巨大的咬合力,能夠從獵物身上撕咬下大塊的肉塊,在其生活的年代,它們顯然處于海洋食物鏈的頂端,是當時海洋中最恐怖的掠食動物。

巨鱷「哥斯拉」很多時候都在岸上生活,但從其對海洋生活的適應程度來看,這種巨鱷很可能是在海里完成交配的。至於它們究竟是像海豚和魚龍那樣在海里產仔,還是像海龜那樣上岸產仔,這些問題由於其卵和巢穴至今未被發現,目前還不得而知。

巨鱷「哥斯拉」體長4至5米,與如今生活在地球上的鱷魚相比,體型不可謂不大。呈流線型的身體,鰭狀的尾巴,可以讓它們在水中最大限度地發揮動力學效率。與現代鱷魚相比,它們的游泳水平顯然更勝一籌。

巨鱷「哥斯拉」的骨骼化石是在巴塔哥尼亞發現的,那裡曾經是一個熱帶太平洋海灣。大約1.35億年前,當巨鱷「哥斯拉」在海洋中徜徉之時,地球上還生活著種類眾多的鱷魚,但前者的巨大體形和兇猛,令其他種類的鱷魚望塵莫及。

巨熊:人類祖先面臨的強勁對手洞熊

科學家根據對在羅馬尼亞最新發現的遠古巨型食肉動物——洞熊的頭骨化石進行的研究指出,除了劍齒虎、狼以及吃人的猛禽讓我們人類的祖先擔驚受怕之外,洞熊是另一種讓我們祖先不得安寧的兇猛動物。換言之,洞熊曾經是我們人類祖先面臨的最強勁的對手之一。之前科學家認為洞熊是一種食草動物,以漿果和草根為食,而最近在喀爾巴阡山脈發現的洞熊骨骼化石則表明,它們完全不是我們想像的溫和模樣,而是非常兇猛的食肉動物,它們甚至還吃人。

洞熊的學名為Ursus spelaeus,生活於更新世時期的歐洲。「洞熊」之名源自於其化石大部分都是在洞穴中被發現的,這也表明這種動物在洞穴中的時間遠多於棕熊,後者只在冬眠時才會進入洞穴中。因此,在洞穴里發現的大量骨骼幾乎都是屬於洞熊的。洞熊體形巨大,雄性可長到1000千克,相當於最大的阿拉斯加棕熊和北極熊,後兩者是如今生活在地球上的最大的熊,平均體重約500千克。

根據最新估計,洞熊滅絕於大約2.78萬年前,比以前估計的要早13萬年,是地球歷史上最近一次生物大滅絕中最早滅絕的大型哺乳動物。繼洞熊之後滅絕的大型哺乳動物還有猛獁象、披毛犀、巨鹿和洞獅等。那麼,是什麼原因導致這些大型哺乳動物滅絕的呢?這一直是個難解之謎。有科學家認為是早期人類的狩獵活動導致了巨型哺乳動物的滅絕,但另有科學家認為這種說法缺乏令人信服的證據。還有一種理論認為,可能是某種未知的病毒或細菌導致了大型哺乳動物的滅絕。但這種理論無法解釋為什麼體形大小迥異的多種動物會幾乎同時滅絕。

對洞熊骨骼化石進行的放射性年代測定發現,洞熊滅絕的年代與地球氣候發生劇烈變化的年代正相吻合,這表明洞熊是在歐洲最後一次冰川期滅絕的。研究認為,當時生活在地球上的一些大型哺乳動物主要以素食為主,特別是以某些專門的植物為食,由於冰川期地球氣候明顯變冷,使其賴以生存的植被大量消失,食物的嚴重匱乏最終導致這些大型哺乳動物滅絕。與其他滅絕的巨型動物相比,洞熊生活在一個相對有限的地理範圍內,其活動範圍僅局限於歐洲(從西班牙到俄羅斯烏拉爾山脈),加上其以高品質的植物為食的素食生活方式,這或許就是洞熊的滅絕時間遠早於其他巨型哺乳動物的主要原因。不過,最新研究也指出,洞熊雖以素食為主,但並不排斥肉食,屬於雜食性動物,它們的食物中至少包括了部分動物蛋白,可能是一些在冬眠中死去的同類,或者與它們同時代的體形較小的歐亞棕熊。

那麼,與歐洲洞熊擁有共同祖先的棕熊如今足跡已遍及歐洲和亞洲北部的大部分地區,它們為什麼能一直生存至今呢?這個問題目前還沒有確切答案,可能涉及到兩者的不同的飲食偏好、冬眠策略、地理範圍、棲息地偏好,也許還有人類捕食等因素在內。

1774年,科學家首次描述了洞熊,並將其歸屬於龍、獨角獸、猿、犬科動物或貓科動物等。1794年,又有科學家對新發現的洞熊骨骼化石進行了描述,並將其命名為「洞熊」,認為它們應該屬於北極熊一類的動物。之後,人們對這種巨型古生物進行了兩百多年的科學研究,但至今為止,洞熊滅絕的時間和原因仍然存有爭議。

巨禽:大如小型飛機的骨齒鳥

想像一下,一群像小型飛機一樣大的鳥在天空翱翔,那該是多麼壯觀的景象!這就是5000萬年前生活在如今英國的古老的巨大海鳥骨齒鳥。

科學家在英格蘭東南海岸泰晤士河口附近發現了一具保存完好的史前巨型飛禽的化石骨骼,這種巨禽屬於已經滅絕的一種鳥類,其體形大如小型飛機,光翼長就近5米,最為奇特的是,其嘴部有鋒利的齒狀骨骼結構。這種5000萬年前飛翔在如今英格蘭的天空中的巨禽是現代鵝與鴨的近親。

按今天的標準來看,這是一種相當奇特的動物,尤其是其鳥喙的邊緣處有著銳利的齒狀突出,也即「偽齒」(構成物質是角蛋白,和構成我們的頭髮和指甲的物質相同,而真正的牙齒是由琺琅質和象牙質構成的)。現代鳥類的祖先在進化過程中為了減輕重量,以更有利於飛行而失去了牙齒。但科學家認為,骨齒鳥(也叫偽齒鳥,史前時代的一種大型海鳥大家族)重新進化出「偽齒」也是有其充分理由的。這些遠古海鳥經常在海面飛掠,用翅膀擊殺捕獵魚類和魷魚,如果它們的喙與其他鳥類一樣,就很難將滑溜溜的魚抓牢。所以,為了獵食的需要,在它們的喙上漸漸演化出了「偽齒」,以防止到嘴的食物溜走。

骨齒鳥的另一個特點是體形碩大,即使是體形最小者也有現代信天翁那般大。最大骨齒鳥的翼展可達5至6米,是有史以來最大的飛鳥。在整個新生代,這種鳥類中的龐然大物是海洋上空的主宰,它們與人類進化的時間擦肩而過,最後存在的骨齒鳥與早更新世的人類生活於同一個時代。

有理論認為,在其他一些海鳥、鯨類動物和鰭類動物的大規模進化的競爭之下,骨齒鳥漸漸消失。但事實上,骨齒鳥與鯨類動物、鰭足類動物和其他鳥類之間對食物的競爭也許並那麼激烈。鳥類和鰭足類動物都需要在沿海平坦的海灘上撫育後代,因此對「育嬰地」的競爭可能會影響到鳥類的種群數量。但是,島嶼或沿海地區的丘陵高地也能為骨齒鳥提供撫育後代的場所,而那些地方卻是鰭足類動物可望而不可及的地方。就像今天的許多信天翁一樣,骨齒鳥可能也需要強大的上升氣流以幫助起飛,所以它們或許更願意選擇在地勢較高處建築巢穴撫育後代,而不願到鰭足類動物的聚居處去爭奪有限的生存空間。

巨鳥:性情兇猛速度驚人的駭鳥

科學家推論,駭鳥(也被叫做「恐怖鳥」)雖然體型龐大,奔跑速度卻十分驚人,其中的跑步健將可達每小時48千米的速度。在開闊空曠的原野上,速度對於掠食動物來說至關重要,決定它們的生存和未來,更高的速度不僅意味著可以在更大範圍內捕食獵物,而且也更有利於向獵物發動突然襲擊,讓受襲獵物措手不及。有研究稱,現今世界奔跑最快的獵豹也不及駭鳥的速度。

巨大的喙,再加上躊,人的奔跑速度,以及長距離奔跑的耐力,使這種史前巨鳥完全無隗於「恐怖鳥」之稱,成為中新世時代高踞於地球陸地食物鏈頂端的最可怕的食肉動物之一。

駭鳥生活的南美洲曾是與其他陸地隔絕的大陸板塊,因此沒有更強壯的掠食動物與其競爭,但大約在距今300萬年前,南北美洲大陸板塊發生碰撞後發生的生物大遷移大交換使得原先生活在北美洲的一些掠食動物如美洲虎和劍齒虎等大量湧入南美洲,在殘酷的自然競爭中,駭鳥漸漸走向了滅絕。

巨魚:最早的「海洋霸主」泰雷爾鄧氏魚

最近,科學家為了證實一種名叫「泰雷爾鄧氏魚」的史前魚類的強大咬合力,利用其頭骨化石創建生物力學模型,以模擬其頭骨運動方式和咬合力度。結果發現,這種遠古海洋魚類的牙齒撕咬力超過目前所知的其他所有生物,其鋒利的前牙可將鯊魚輕易撕成兩半,堪稱地球上最早的「海洋霸主」。

科學家利用計算機模型進行測試後得出結論,這種史前巨魚力量驚人,一咬之下的咬合力可達453千克,是有史以來所有魚類中最強大的,集中在犬牙尖部的咬合力高達每平方厘米563千克,足以與雷克斯暴龍和現代鱷魚分庭抗禮。更可怖的是,它張開巨口的速度只需1/50秒,這種速度甚至能對措物產生一種吸力,直接將獵物吸入口中。

鄧氏魚生存於距今3.8億至3.6億年前的泥盆紀晚期,是有史以來最大的盾皮魚之一,其頭部和頸部覆蓋著厚厚的「盔甲」,這種掠食魚類身長可達10米,體重可達3.6噸,是一種頂極捕食動物,主宰著當時的水生生態系統。同時代的其他盾皮魚類,在體形上罕有能與鄧氏魚相比的。強大的咬合力使得它們有能力去捕食海洋中的其他披甲水生生物、鯊魚和節肢動物。假若鄧氏魚能夠生存到今天,將仍然是可怕的食肉動物。有科學家說,「如果讓最大的鄧氏魚迎戰6米長的大白鯊,我可以打賭,獲勝者一定是鄧氏魚。」

由於身披厚重的盾甲,鄧氏魚的游泳速度可能比較慢,它們可能經常在近海岸水域轉悠,但是否有時也會游到遠洋海域,目前還不得而知。保存下來的鄧氏魚化石骨骼通常只有受到盾甲保護的前面部分,因此這種遠古魚類後半部分的樣子還不太確定。

化石記錄顯示,作為當時最強大的食肉動物,鄧氏魚對食物毫不挑剔,包括鯊魚在內的各種魚類,以及頭足類動物都在其翎普範圍之內。而根據在鄧氏魚化石的披甲上發現的嚙咬痕迹推測,只要有機會,鄧氏魚之間甚至會同類相食。研究表明,鄧氏魚在成年的過程中,隨著飲食習慣的變化,其頜骨形態會發生改變,小時候似乎更適合於捕食各種軟體水生動物,到成年後則擁有嚙咬穿透硬體動物骨甲的巨大力量,在捕食劇烈掙扎反抗的獵物,如其他盾皮魚類時,更能應付裕如。

1956年,為紀念當時的克里夫蘭自然歷史博物館古脊椎動物館長大衛·鄧克爾,這種古生物被命名為鄧氏魚。

巨蟒:有史以來最大的蟒蛇

科學家在南美洲哥倫比亞北部的一個規模巨大的露天開採煤礦,發現了一具60萬年前的古鱷魚化石,同時還在那裡發現了一具巨大的蟒蛇骨架,科學家將其命名為塞雷洪泰坦蟒。這種現已滅絕的史前巨蟒比好萊塢電影中描寫的史前巨蟒要恐啼得多,據保守估計,這種巨蟒重可達1140千克,從鼻端到尾尖身長約15米。不過,它的樣子雖然很可怕,卻是一種類似水蟒的無毒大蟒,生活在6000萬年前的南美熱帶雨林中。發現者說,「它是世界上有史以來最大的蟒蛇,它的身體如此之寬,想要進辦公室來吃掉我,但它要從門口擠進來卻很困難。」

科學家指出,6000萬年前,南美洲的熱帶生態系統與今天大不相同,雖然也像今天一樣是一片熱帶雨林,但卻比今天要熱。在這種得天獨厚的氣候條件下,冷血爬行動物的身體都長得非常巨大。因此,這種世界上最大的巨蟒可以說是空前絕後的。

這種有史以來最大的蟒蛇的獵物的個頭也大得驚人。與巨蟒化石一起發現的鱷魚化石屬於一個已滅絕的遠古鱷魚家族中個子最小的成員,這個鱷魚家族是現代鱷魚的遠古近親,其成員通常身長可達近6米,長有長長的鑷子狀口鼻部,以魚類為食。而新發現的這種鱷魚的口鼻部較短,表明它們的食物範圍更廣,包括青蛙、蜥蜴、蛇和小型哺乳動物都可能是它們的食物。科學家將這種新發現的物種命名為Cerrejonisuchus improcerus,它的身長約2米。

科學家之前認為這一遠古鱷魚家族是在恐龍大規模滅絕之後的早第三紀才開始繁榮起來的,但此次發現表明,這個鱷魚家族在大規模滅絕事件之前就已經存在,且在大滅絕事件中倖存了下來,而其他許多海生爬行動物如滄龍和蛇頸龍等都完全消失。

對於塞雷洪泰坦蟒來說,兩米長的Cerrejonisuchus improcerus,是它們可以輕而易舉獵食的獵物。事實上,如今在熱帶叢林中,水蟒吞食凱門鱷的故事也是經常發生的。凱門鱷是鱷魚家族的一員,生活在亞馬孫叢林中。

巨象:種群滅絕影響氣候的猛獁象

一項針對史前氣候變化所進行的新研究表明,遠在人類開始燃燒煤和石油之前幾千年,早期人類在狩獵地球上最後的猛獁象活動時就對地球氣候變化產生了影響:隨著大量嚼食樹葉的猛獁象的消失,矮樺樹林在北極周圍迅速蔓延開來,大片反射陽光的地面變得日益暗淡,北極地區氣溫升高。隨著植被向北進發,「反照率效應」對氣候產生影響,吸收更多陽光的深色地景替代了可以大量反射陽光的冰雪大地,氣候變得越來越暖。到冰河時期後期,全球氣溫上升,曾經覆蓋了北半球大部分地區的冰川急劇退縮,猛獁象也正是在這一時期開始滅絕的。有關專家指出,如果捕獵猛獁象的獵人加速了北極變暖,這將是人類對氣候產生影響最早的例子,隨著7000年前農業時代的到來,人類還通過森林砍伐和作物種植改變了地球氣候。

猛獁象,學名為Mammuthus primigenius,也被稱為苔原猛獁象,是一種已經滅絕的龐然大物。從北美洲北部到歐亞大陸北部都發現了猛獁象的骨骼和冰凍的屍體,尤以西伯利亞的保存最為完好。發現的最早的猛獁象樣本位於15萬年前的歐亞大陸沉積層中。猛獁像大約於1萬年前的更新世後期從大部分地區消失,只有一小部分仍然生存在前蘇聯東北部的弗蘭格爾島,直到公元前1700年左右才最後滅絕。科學家尚不能確定的是:導致猛獁象滅絕究竟是氣候變化的影響多一些,還是人類獵殺活動的影響多一些。還有人認為,是彗星撞擊地球,才使得猛獁象從地球上消失。

與其他大多數史前動物不同,猛獁象的屍體通常並沒有變成真正的化石,而是較好地保存於有機狀態之下,部分原因在於其棲,息地冰天雪地的氣候條件,同時也與其龐大的體形有關。因此,就解剖學上的意義來說,猛獁象是人類了解最多的史前脊椎動物。

猛獁象主要分為兩個亞種,一種生活在北極高緯度地區內,另一種生活在較為廣泛的區域範圍內。猛獁象雖然很大,但並非大得難以想像,事實上比如今的亞洲象高不了多少,但體重卻重得多。完全長大的成年公象的身高可達2.8米至4米,個子較矮的猛獁象的身高在1.8米和23米之間,猛獁象體重可達8噸。

猛獁象有一些適應寒冷氣候的突出特徵,最引人注目的是那一層厚而蓬鬆的長毛,長度可達1米。猛獁象的皮毛與麝牛相似,夏季脫毛換毛。猛獁象的耳朵遠比現代大象小,迄今為止發現的猛獁象的耳朵最大的只有30厘米長,相比之下,現代非洲象的耳朵可長達180厘米。猛獁象的皮膚並不比現代大象厚,但分布著許多能夠分泌油脂的皮脂腺,皮下脂肪厚達8厘米,像鯨脂那樣幫助保暖。還有與馴鹿和麝香牛相似的一點是,猛獁象的血紅蛋白也適應了寒冷的氣候,三種變異的遺傳基因大大提高了其迅速將氧氣運送到全身各處以防止凍結的能力。

西伯利亞當地人早就發現了猛獁象的遺骸,並收集猛獁象的長牙進行象牙交易。他們將其認作巨大的鼴鼠或河馬之類巨獸。17世紀初,有關猛獁象的報告偶爾會流傳到歐洲,歐洲人通常將它們看作是聖經上的故事,有著「龐然大物」之意的當地語言「猛獁」(mammoth)一詞也在這一時期首次進入英語辭彙中。

英國科學家漢斯·斯隆於1728年最早對來自西伯利亞的猛獁象的牙齒進行研究,並首次認定這是一種大象,而不是河馬之類的動物。1796年,法國科學家喬治·居維葉首次發現,猛獁象不是遷移到北極的現代大象,而是一個全新的物種。最重要的是,他認為這一物種已滅絕,在地球上不復存在。居維葉的觀點在當時並沒有被廣泛接受,直到1828年才由約書亞·布魯克斯認定這是一種截然不同的物種,並將其分類命名為猛獁象。

發現史前巨型企鵝化石

美國科學家不久前宣布,他們在秘魯發現了一種已滅絕企鵝化石。這種生活在距今至少3600萬年的巨型企鵝看起來一點也不像穿著黑白相間燕尾服的現代企鵝。

這隻巨大的史前鳥兒有1.5米高,長著狹長的帶著尖尖溝槽的嘴。它的塊頭有現今的帝企鵝的兩倍大,是迄今為止發現的體形最大的企鵝。科學家將它命名為為「Inkayacuparacasensis」,意為「水中之王」。科學家研究這隻史前企鵝存留在化石上的骨骼發現,讓企鵝成為游泳高手的腳蹼和體形在很早以前已經進化完成,排列整齊的濃密羽毛使企鵝的腳蹼變得更堅硬,身體更具流線型,同時也將身體與水及空氣隔絕開來。

這隻史前企鵝覆蓋著羽毛的鰭狀肢被清楚地保留在化石上,羽毛的印記清晰可見。科學家分析認為,這種史前企鵝的羽毛極有可能是灰色或者紅褐色的。之前科學家已經知道,現代企鵝的「黑外套」和腹部形成鮮明對比的「白襯衣」是近代進化的結果。那麼,企鵝為什麼會進化成今天這樣的顏色呢?科學家推測,企鵝羽毛顏色的改變可能和生態學的差異有關,或者是為了滿足調節體溫的需求,或者是為了應對新出現的掠食者海豹。科學家還推測,對潛水的要求可能影響了企鵝的羽毛色素的變化,使之演化成今天的黑色和白色。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！