零距離科學:史前水中巨獸——滄龍

零距離科學:史前水中巨獸——滄龍

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電影中滄龍的身軀無比龐大、佈滿尖牙的血盆大口能夠一口把鯊魚吞掉、牠甚至能夠把陸上的恐龍拖至水中殺掉。然而這些並不是無憑無據的虛構情節,按現今的考古學證據來說,電影中的描述是頗正確的。

文:盧駿揚(香港中文大學通識教育基礎課程講師)
圖:香港電台

在2015年的電影《侏羅紀世界》中,最令你有印象的是聰明的迅猛龍小藍、是兇殘的怪物兇王龍、還是最後拯救了一眾主角們的暴龍?其實當中還有一隻戲份不多,卻常出其不意、為觀眾帶來震憾的生物。那就在水底世界稱霸的滄龍(Mosasaurus)。

電影中展示出牠的身軀無比龐大、佈滿尖牙的血盆大口能夠一口把鯊魚吞掉、牠甚至能夠把陸上的恐龍拖至水中殺掉。然而這些並不是無憑無據的虛構情節,按現今的考古學證據來說,電影中的描述是頗正確的。本集《零距離科學》會跟大家深入介紹這一隻史前水中巨獸。

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暴龍行近海面的話,也許會被滄龍拖進海裡淹死。在水中,滄龍絕對是霸者。

滄龍雖名為「龍」,但按照生物分類學,牠並不是我們耳熟能詳的恐龍(Dinosaur)。滄龍跟恐龍均屬蜥類(Sauria),但前者屬鱗龍形下綱(Lepidosauromorpha),後暫屬主龍形下綱(Archosauromorpha)。簡單來說,滄龍屬有鱗目(Squamata),跟蜥蜴和蛇較為相近;而恐龍則跟鱷魚較相近。滄龍在白堊紀末期崛起,跟恐龍同期,一稱霸海洋,一雄據地面,雙雄二分天下。

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滄龍並不是恐龍。前者跟蛇比較相近,後者跟鱷魚較近。

滄龍的體型龐大,身長可達十米以上,可媲美一輛巴士的大小。不單如此,牠擁有大而強壯的顎,可輕易就把獵物撕開;牠也有強而有力的尾巴,助牠於海中疾走飛馳,這些優勢均使滄龍化身成海中的頂級捕獵者。事實上,滄龍當時的確是一種非常成功的物種。牠們的足跡遍及全球,無論是在亞洲、非洲、美洲、甚至是南極洲都可發掘出牠們的化石。說牠們稱霸了世界也絕不為過。

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滄龍的化石在世界各地均可找到,證明牠們的生活範圍遍滿世界,是一種頗成功的物種。

不過這頭巨獸的「出身」卻是想不到的平凡。在演化歷史中,滄龍的祖先是毫不顯眼的物種。在滄龍出現的二千萬年前,有一種名為繩龍(Aigialosaurus;又稱崖蜥屬)的生物。古生物學家認為滄龍就是由牠們演化出來的。

繩龍跟滄龍在各方面來說都是差天共地的。滄龍的四肢是槳狀的,這是為了在海中生活而發展出來的。相反,繩龍所擁有的是四隻腳,方便牠於陸上行走,因為牠是兩棲類動物——既會在陸上生活,也會下到淺水處去。另外,繩龍的身長約一米,當然稱不上龐然巨物,也絕對不是甚麼頂級捕獵者。

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滄龍的祖先能在陸上生活,是兩棲類動物。牠們體形細小,毫不顯眼,跟滄龍完全不同。

但繩龍的兩棲特性卻為後代開拓了一片新天地。過了一段長時間,繩龍的後裔漸漸演化成全水生動物(aquatic animal)。這樣,牠們不單能避過跟恐龍爭執的厄運,更可自由探索海洋中那近乎無盡的資源。在資源豐富而且敵人不多的生態中活著,這簡直就跟天堂一樣吧。

另外,古生物學家也發現,自從進到水裡後,位於滄龍科中的各物種也在體積上越變越大。這也跟近年的研究結果吻合。有些研究指出水中生物的演化有越演變、體積變得越大的趨勢。或許滄龍就是在這一種選擇壓力(selective pressure)下才慢慢演變成海中的巨型生物。

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滄龍身形龐大,有些身長可達17米。人類相比起來實在是非常渺小。

除了體型外,滄龍的顎也是非常值得我們留意的。牠擁有雙樞紐(double-hinged)的顎,能夠像蛇一樣把口部張開得極大,以致能把獵物整隻吞噬。此外,滄龍不單擁有外面的那一排尖牙,牠口中深處還有另一排小牙,能夠把身陷滄龍口中的獵物咬緊,使牠們在被吞吃的時候更難逃脫。

不過並非所有獵物也如此「合作」的讓滄龍把自己鯨吞下去,就好像菊石(ammonite)一樣。菊石是擁有甲殼的軟體生物。滄龍無法把牠直接吞進肚內。在《零距離科學》節目中,主持曾提及滄龍會在菊石的殼上打孔,這是甚麼一回事呢?這裡涉及一個頗有趣而且迂迴曲折的研究故事。

在1947年,有兩位美國人發現了一個表面上佈滿圓孔的菊石化石。13年後,埃爾高夫曼(Erle Galen Kauffman)教授及羅伯特凱斯林(Robert V. Kesling)教授發表了一篇六十八頁的論文,仔細分析那些圓孔的規律,以及解釋如何跟滄龍的牙齒結構吻合。這項研究成為了當時的權威。此外,在後來的三十多年裡,化石學家也發掘出更多帶圓孔的菊石化石。「菊石被滄龍咬破」一說成了當時的主流說法。

到了1994年,日本的加瀬友喜(Kase Tomoki)教授卻提出相反的論調。他認為菊石化石表面上的圓孔是先由帽貝(limpet)的棲駐凹痕(home scar)令菊石殼變得脆弱,再加上形成化石時的壓力讓該脆弱的地方塌陷,形成圓形的孔。加瀬友喜教授更在1998年制作出滄龍得「機械齒」,讓它咬在鸚鵡螺(nautilus)的殼上。教授發現機械齒會把甲殼咬碎,根本不可能出現漂亮的圓孔。這些發現令風向一轉,大家也似乎認為「菊石被滄龍咬破」只是一個美麗浪漫的誤會。

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菊石是滄龍喜愛吃的食物之一。

不過事情還未結束。於2001年,加拿大的卡麥隆特希塔(Cameron J. Tsujita)教授以及杰德韋斯特曼(Gerd E.G. Westermann)教授寫了一篇論文來逐一反駁加瀬友喜的說法。他們認為機械齒未能準確複製出滄龍的牙齒結構、鸚鵡螺的殼跟菊石不同…等等。更重要的是,他們兩人指出滄龍在咬破菊石時,牠們並不是猛力把牙齒合上,而是只會慢慢的施加壓力,直至在菊石上打出孔來。再者,按照滄龍的顎結構來說,牠們的確可做出如此精巧細心的咬合運動。這兩位加拿大教授更提出了其他不同的論點,指出加瀬友喜的說法──「菊石的圓孔全都是帽貝造成的」——站不穩陣腳。不過要提一點,他們也不全然否定某些菊石化石的孔或許真的是由帽貝所造成的。


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Photo Credit: TNL Brand Studio

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