鍾情暖和氣候係關鍵!研究揭秘鱷魚點樣生存過億年並避開恐龍滅絕危機

最新研究揭秘鱷魚生存億年嘅秘訣:佢哋一直堅持留在暖和氣候環境,並利用低代謝率同休眠機制,喺 6,600 萬年前小行星撞擊導致恐龍滅絕之際,成功喺赤道附近嘅避難所生存落嚟。

鍾情暖和氣候係關鍵!研究揭秘鱷魚點樣生存過億年並避開恐龍滅絕危機
鍾情暖和氣候係關鍵!研究揭秘鱷魚點樣生存過億年並避開恐龍滅絕危機

億年生存之謎:鱷魚點解咁強韌?

鱷魚類動物(Crocodilians)——包括今日我哋見到嘅鱷魚、短吻鱷、凱門鱷、恆河鱷,以及好多已經滅絕咗嘅親戚——自從喺超過 2.4 億年前登場之後,一直係演化史上嘅成功者。根據最新研究指出,佢哋能夠生存到今日,其中一個好重要嘅因素就係佢哋喺成個歷史過程中,一直「死心塌地」咁留在暖和嘅氣候環境入面。

研究人員發現,呢個特質可能解釋咗點解鱷魚作為一個群體,能夠喺 6,600 萬年前嗰次導致恐龍滅絕嘅小行星撞擊事件中生存落嚟。除咗對氣候嘅選擇,佢哋身體上嘅生理特徵亦令佢哋變成一班極之強韌嘅爬行類動物。

演化路徑:比恐龍更早出現

鱷魚嘅演化分支被稱為「偽鱷類」(Pseudosuchia),佢哋喺三疊紀(Triassic Period)出現,當時正正係地球經歷過最嚴重嘅大規模滅絕事件(即係二疊紀末期大滅絕)之後。事實上,偽鱷類出現嘅時間比第一批恐龍同哺乳類動物早咗數百萬年。

為了研究佢哋嘅生存策略,研究團隊追蹤咗鱷魚喺成個歷史期間嘅地理分佈。佢哋參考咗一個包含超過 400 種滅絕同現存物種嘅演化樹,並分析咗超過 7,000 件化石數據,以及現今各地鱷魚嘅地理記錄,例如美國佛羅里達州嘅短吻鱷、澳洲嘅鹹水鱷、印度嘅恆河鱷同巴西嘅凱門鱷等。

唔適應環境?佢哋選擇「追隨」暖候

研究人員將上述資料同 52 個全球古氣候重建模型結合,分析鱷魚喺唔同時期生活嘅氣候條件。研究發現,雖然恐龍同哺乳類動物嘗試征服各種唔同嘅氣候,但鱷魚一直堅持留在暖和嘅環境入面。

倫敦大學學院(University College London)嘅脊椎動物古生物學家 Alfio Alessandro Chiarenza 係呢項發表喺《科學進擊》(Science Advances)期刊研究嘅首席作者。佢指出,鱷魚並唔係不斷適應新嘅氣候條件,而係喺環境隨地理位置變遷時,跟住合適嘅環境走。喺地球較暖嘅時期,佢哋會向兩極擴展;而喺較凍嘅時期,就退回赤道附近。

Chiarenza 舉例,喺大約 5,000 萬年前地球一個極之暖和嘅時刻,鱷魚甚至分佈喺北美洲、歐洲同南極洲等高緯度地區。呢種隨全球溫度變化而反覆擴張同收縮棲息地嘅模式,係研究中最顯著嘅發現之一。

從陸地霸主到水邊伏擊者:多樣化嘅演化

雖然今日嘅鱷魚主要係半水生嘅伏擊獵食者,但佢哋滅絕嘅親戚其實非常之多樣化。Chiarenza 指出,佢哋幾乎佔據咗所有可以想像到嘅生態角色。例如:

  • 純陸地頂級獵食者:例如長達 9 米嘅 Fasolasuchus。
  • 鈍鼻草食動物:例如 Simosuchus。
  • 裝甲植物食者:例如 Aetosaurus。
  • 軟體動物食者:例如 Kuttanacaiman。
  • 濾食動物:例如 Mourasuchus。
  • 海洋類型:例如 Metriorhynchus。

喺恐龍時代,仲有啲半水生鱷魚(例如 Deinosuchus)長達 12 米,體型甚至可以同暴龍(Tyrannosaurus)媲美。Chiarenza 認為,今日嘅鱷魚其實只係一個曾經極之多樣化嘅演化群體入面,少數生存落嚟嘅殘餘。

逃過滅頂之災:小行星撞擊後嘅生存之道

6,600 萬年前,位於墨西哥猶卡坦半島(Yucatan Peninsula)海岸附近嘅 Chicxulub 小行星撞擊事件,引發咗全球環境災難。當時地球上四分之三嘅物種(包括除咗鳥類以外嘅所有恐龍)全部消失,但鱷魚生存咗落嚟。

Chiarenza 分析,Chicxulub 撞擊導致陽光大幅減少,造成所謂嘅「撞擊冬季」(impact winter)同廣泛嘅環境紊亂。不過,氣候模擬顯示,呢種降溫對唔同物種嘅影響唔同。喺絕大部分測試嘅極端情景下,熱帶同亞熱帶地區依然保留住適合鱷魚生存嘅氣候條件。

呢個發現暗示,鱷魚長期以來同暖和、低緯度環境嘅聯繫,令部分種群能夠喺赤道同亞熱帶嘅「地理避難所」生存,因為嗰度嘅氣候依然喺佢哋可以忍受嘅範圍內。相反,恐龍喺呢啲撞擊條件下,合適嘅棲息地徹底崩潰。

生理優勢:低能耗與休眠機制

除咗地理位置,鱷魚喺生理上亦有生存優勢,可以應對環境壓力。佢哋可以進入休眠狀態嚟生存:

  • 夏眠(Aestivation):用嚟對抗極端高溫或乾旱。
  • 冬眠(Brumation):用嚟忍受極端寒冷。

例如今日嘅鱷魚喺嚴重乾旱時,會挖掘洞穴或者將自己埋喺硬化嘅泥土入面,減慢心跳同呼吸速度。Chiarenza 指出,喺撞擊事件後陽光減少、陸地初級生產力崩潰嘅情況下,能夠降低能量消耗、喺食物短缺時生存嘅能力,係極之重要嘅優勢。

此外,鱷魚係冷血動物,而近期研究指出部分恐龍(包括暴龍)係暖血動物。冷血動物嘅基礎代謝需求遠低於同體型嘅暖血動物。喺食物短缺時,鱷魚可以長時間唔食嘢而生存。不過 Chiarenza 亦強調,就算動物可以忍受長時間飢餓,依然需要環境條件處於生理承受範圍之內,先至可以生存。

總結

綜合研究結果,鱷魚之所以能夠跨越億年生存至今,係結合咗「地理選擇」(留在暖和低緯度地區)同「生理特徵」(低代謝率同休眠能力)兩大因素。呢種策略令佢哋喺面對全球性環境災難時,比當時嘅恐龍擁有更高嘅生存機率。