古生物学家周三公布了历史上最奇怪的鲸鱼之一的骨骼化石。这只3900万年前的利维坦,名叫Perucetus,重约200吨,和蓝鲸一样重,蓝鲸是迄今为止已知最重的动物。
蓝鲸是圆滑的、游得很快的潜水员,而珀鲁塞特斯是一种非常不同的动物。研究人员怀疑它像猛犸象海牛一样懒洋洋地在浅海中漂流,用桨状的尾巴推动它香肠状的身体。
一些专家警告说,在对珀琉塞特的体重做出确切的估计之前,还需要发现更多的骨头。但他们一致认为,这一奇怪的发现将改变古生物学家对鲸鱼从陆地哺乳动物进化而来的看法。
“这肯定是一块奇怪而惊人的化石,”史密森尼国家自然历史博物馆(Smithsonian National Museum of Natural History)的古生物学家尼古拉斯·派森(Nicholas Pyenson)说,他没有参与这项研究。“从这一发现中可以清楚地看出,我们还没有发现鲸鱼的许多其他方式。”
2010年,秘鲁利马国立圣马科斯大学自然历史博物馆的古生物学家马里奥·乌尔比纳(Mario Urbina)第一次看到了Perucetus。他在穿越秘鲁南部的阿塔卡马沙漠时,注意到沙子里有一个隆起的岩石。当他和他的同事们把它挖出来时,这个肿块被证明是一个巨大的脊椎骨。
进一步挖掘,研究人员发现了总共13块椎骨,还有4根肋骨和部分骨盆。除了盆骨,所有的化石都非常致密,奇怪地变厚了,很难弄清楚它们属于哪种动物。
只有骨盆准确地揭示了科学家们的发现。与其他骨头不同的是,骨盆小而精致。它有波峰和其他独特的特征,表明它是鲸鱼的——特别是,它来自鲸鱼进化树的早期分支。
大约5000万年前,鲸鱼是从狗大小的陆地哺乳动物进化而来的。一些最早的物种进化出了短肢,很可能过着海豹般的生活,捕食鱼类,然后把自己拖到岸上繁殖。
那些早期的鲸鱼在几百万年后消失了。取而代之的是一群完全水生的鲸鱼,叫做龙王鲸。这些苗条的动物可以长得和校车一样长,但却保留了它们在陆地上生活的痕迹——包括细小的后腿和脚趾。
直到大约3500万年前,龙王鲸一直统治着海洋。当它们灭绝时,另一群鲸鱼出现了,从而产生了现存鲸鱼的祖先。
今天最大的鲸鱼,如蓝鲸和长须鲸,在过去的几百万年里才达到如此巨大的体型。洋流的变化支持了两极附近大量磷虾和其他无脊椎动物的生存。鲸鱼可以通过在俯冲时捞起这些猎物而变得巨大。
Perucetus的盆骨显示它是一种龙王鲸,但它已经进化成一种不同于以往发现的龙王鲸。德国斯图加特国家自然历史博物馆(State Museum of Natural History)的骨组织专家伊莱·阿姆森(Eli Amson)发现,它的肋骨和脊柱有额外的外层骨骼,使它们形状臃肿。
典型的骨头充满了毛孔,这使得它在不牺牲强度的情况下变得更轻。Amson博士观察到Perucetus的骨头从头到尾都是固体的。这块化石的某些部分是如此坚硬,以至于不可能用锤子把钉子钉进去。
“这只会产生火花,”他说。
阿姆森博士和他的同事们对化石骨骼进行了三维扫描,以重建鲸鱼的完整骨架。他们将Perucetus与其他从头到尾保存下来的龙王鲸类进行了比较。
如果珀鲁塞托斯的其余部分是这种鲸的密度更大、更厚的版本,那么它的整个骨架将重达5.8到8.3吨。这就意味着珀鲁塞鲸拥有哺乳动物中最重的骨骼——其骨骼重量是蓝鲸的两倍。
庞大的骨架也表明珀鲁塞特有一个厚的桶状身体。尽管Perucetus的长度只有蓝鲸的三分之二左右,但阿姆森博士和他的同事们怀疑它的重量与蓝鲸差不多。
“这绝对属于蓝鲸的范畴,”阿姆森博士说。
史密森尼国家自然历史博物馆的派森博士认为,现在做出这样的估计还为时过早。“在我们找到剩下的骨架之前,我认为我们应该搁置重量级竞争者的问题,”他说。
但没有参与这项研究的东北俄亥俄医科大学(Northeast Ohio Medical University)古生物学家汉斯·特威森(Hans Thewissen)表示,这一估计是合理的。“我同意人们对体重的兴奋,”他说。
化石表明,Perucetus在没有像蓝鲸那样进食的情况下长到如此大的体型。对其骨骼的分析表明,它的生活方式更像一头巨大的海牛。
海牛在海底吃海草。它们的肺里充满了空气,它们的肠道在发酵食物时产生气体。为了留在水下,海牛进化出了密集的骨骼作为压舱物。
珀鲁塞特斯的脊椎结构与海牛相似。阿姆森设想,这头鲸会像海牛一样慢慢地上下摆动尾巴。
根据发现化石的岩石,Amson博士和他的同事们怀疑Perucetus在不超过150英尺深的沿海水域中缓慢移动。但它们如何为自己巨大的身体提供能量仍然是个谜。
阿姆森博士说,珀鲁塞特斯也有可能以海草为食,但这将使它成为科学界已知的第一种食草鲸鱼。“我们认为不太可能,但谁知道呢?他说。
Amson博士甚至想象Perucetus可能像食腐动物一样生活,挑选尸体。
相比之下,Thewissen博士更倾向于这样的观点,即这些鲸鱼从海底铲起泥来吃泥中含有的蠕虫和贝类——就像今天灰鲸所做的那样。
珀琉塞特斯的头会适应它所追求的任何一种生活方式。“我很想看到这个家伙的头骨,”泰威森博士说。
不管它是如何谋生的,珀鲁塞特斯证明了鲸鱼并不需要等到最近才变得巨大。“最重要的信息不是我们可以进入吉尼斯世界纪录,”阿姆森博士说。“那就是通往巨人症还有另一条路。”