在阿根廷巴塔哥尼亚地区发现的大约一亿年前的蛇化石,为这些爬行动物的进化转变提供了前所未有的数据。该标本的科学名称为 Najash rionegrina,头骨保存得非常完好,后腿仍然完好无损。这一发现挑战了生物学中的古老概念。研究结果表明,下肢丧失的速度比科学先前估计的要慢得多。
加拿大阿尔伯塔大学的研究人员与阿根廷机构合作分析了化石遗骸。该团队使用高分辨率扫描技术来观察岩石内部,而不会对历史材料造成损坏。结果表明,地球上最早的蛇拥有强壮的身体和大嘴。这项研究改变了人们对白垩纪时期这些动物祖先的栖息地和摄食行为的看法。
断层扫描技术保留材料并揭示解剖结构
显微计算机断层扫描的应用是古生物学研究成功的基础。该方法使科学家能够创建化石内部结构的三维模型。岩石包裹着头骨的脆弱部分。传统的机械提取可能会破坏了解动物解剖结构所必需的碎片。 X射线技术已经解决了这个问题。研究人员能够直观地看到神经通路、血管和头部骨骼的精确关节。
在分析计算机生成的图像时,研究小组注意到颈骨的存在。这种结构的功能类似于脊椎动物的颧骨。现代蛇的颅骨结构中没有这块骨头。 Rionegrina Najash 中颌骨的存在表明,这些爬行动物的头部结构在数百万年的时间里经历了简化。古代的头骨更加坚硬,与陆地蜥蜴的头骨相似。
头骨的三维保存为一个半世纪前的谜团提供了答案。自从第一次进化研究以来,蜥蜴和蛇之间的解剖学转变在大学里引起了激烈的争论。阿根廷化石填补了这一时间轴上的一个重要空白。它充当解剖学上缺失的环节。这些图像证明,适应爬行并不需要立即丧失复杂的面部骨骼结构。
阿根廷发现的物种的物理特征
对化石的详细分析揭示了该物种与之前的理论模型不同的特征。史前蛇的身体结构表现出对地表环境狩猎的特殊适应。这种动物没有表现出与严格的地下生物相关的身体限制。
科学家收集的数据强调了有关爬行动物形态的关键点:
- 头骨有坚固的关节和宽大的嘴巴,可以捕捉更大的猎物。
- 后腿功能正常,并长期保持其生物力学有效性。
- 前腿的缺失证实了四肢的减少是从身体的前部开始的。
- 脊柱的结构表明在坚硬和不平坦的地面上运动的灵活性。
- 颈骨连接上颌,为咬合提供额外的力量。
这些解剖学特征表明,这是一种高效的捕食者,能够很好地适应其生态系统。后腿的存在不仅仅是一个无用的遗迹。四肢有助于在运动过程中以及可能在交配时稳定身体。进化使动物能够利用爬行的优势,同时又不放弃古老的物理工具。
盲人地下祖先理论的终结
几十年来,科学界一直致力于假设蛇是由生活在地下的小型盲蜥蜴进化而来的。该理论基于一些现代盲蛇物种的解剖学,这些盲蛇具有融合的头骨和小嘴。巴塔哥尼亚化石推翻了这种说法。里奥内格里纳纳贾什有发达的眼睛和适合吞咽相当大的动物的嘴结构。
2019 年发表的这项研究的主要作者、研究员 Fernando Garberoglio 强调了这一发现对进化生物学的重要性。这项工作是与阿尔伯塔大学的迈克尔考德威尔教授合作进行的。联合研究确定现代蛇的祖先是地表生物。他们居住在平原和森林中,在阳光下积极狩猎。在某些特定物种的谱系中,对地下生活的适应发生得晚得多。
该成果在科学杂志《Science Advances》上发表,对动物学部门产生了很大影响。这篇文章详细介绍了纳贾什血统如何以其混合解剖结构生存了数千万年。该物种的生态成功证明了带有后腿的长体形具有很强的功能性。大自然并没有很快消除四肢。这一转变是一个针对当时环境压力进行微调的过程。
Candeleros 地层和巴塔哥尼亚的地质记录
这一发现的地点为古生物学研究增加了一层额外的相关性。 Candeleros 地层位于里奥内格罗省,是南美洲最丰富的地质遗址之一。该地区保留了晚白垩世早期的沉积物。当时的环境以洪泛区和古老的沙漠为特征。气候和地质条件有利于该地区死亡的动物迅速变成化石。
铰接蛇骨骼的保存在古生物学中是极其罕见的事件。这些动物的骨头轻而脆弱。一般来说,在石化过程开始之前,遗骸会被掠食者散落或被天气破坏。 Najash rionegrina 的标本几乎在死亡后立即就被细小的沉积物覆盖。快速埋葬保护了头骨的三维结构,并使后腿骨保持在原来的位置。
阿根廷的实地考察继续揭示脊椎动物进化之谜的关键部分。加拿大和南美机构保持着积极的合作伙伴关系,以探索该地区的岩石。每一次新的探险都会寻找能够进一步详细了解白垩纪动物群的碎片。 Najash rionegrina 的研究为古代爬行动物研究树立了新的卓越标准。了解蛇如何形成目前的形状有助于科学绘制地球上生命的适应能力。

