继续聊合弓纲。
除了支着背帆的基龙类和楔齿龙类,还有一类盘龙目动物让人印象深刻,它们被称为卡色龙类(Caseasauria),其中最著名的是杯鼻龙(Cotylorhynchus)——二叠纪早期最大的压路坦克。
目前一共发现了三种杯鼻龙,这是最大的Cotylorhynchus romeri的复原模型。它的身上有非常显眼的三大一小:大肚皮,大脚板,大鼻孔,和不成比例的小脑袋。井蛙敢肯定这货一定不聪明。图片来源自网络。
杯鼻龙的体型。推测最大的个体重达4吨,远远超过同时期的其他陆生动物。它的尾巴超过身体的一半,很可能是自卫的武器,可以快速甩动狠抽来犯的掠食者。即使凶悍如异齿龙,对这么一座肉山也要避让三分。它们就是3亿年前的大象。图片来源见水印。
其实卡色龙类中也不都是这样的庞然巨物,比如卡色龙(Casea,没错这个科就是以它命名的)就是个小家伙:
卡色龙的体型。一下子萌起来了有没有?图片来源见水印。
卡色龙类很早就从合弓纲中分化出来,独立成卡色龙亚目;而基龙,楔齿龙,蛇齿龙,蜥代龙等等则属于真盘龙亚目,各自发展。目前已知最早的卡色龙亚目动物生活在晚石炭世,化石在美国堪萨斯卡尔霍恩页岩(Calhoun Shale)出土,被命名为“始卡色龙(Eocasea martini)”。
始卡色龙化石(来源自[1])和复原图(来源自网络)。这个时期的卡色龙类还是小不点,脑袋和身体的比例也很正常,不过已经长出了大脚板(注意化石左侧)。始卡色龙的结构并不适合取食植物,很可能以昆虫为食。结果它的后代硬生生把自己塞成了大草包。
卡色龙类的演化轨迹。从小巧清新的始卡色龙,一步一步长残,成了肥硕臃肿的杯鼻龙。不过大脚板倒是一脉相承。图片来源自[2]。
卡色龙亚目(下方Casseasauria的分支)的主要种类和生活时代。它们延续到二叠纪中期,之后和基龙一样,被兽孔目的食草动物取代。图片来源自[3] 。
上面两张图中,靠近卡色龙亚目基干的地方都有一个小分支:Eothyris,译为始蜥龙,生活在二叠纪早期,只发现了头骨的化石。始蜥龙还有一个生活在同时期的近亲:肿面蜥(Oedaleops)。研究者普遍认为它们是卡色龙类的早期旁支。
美国德克萨斯州发现的始蜥龙(Eothyris parkeyi)头骨结构(图片来源自[4])和复原图(图片来源见水印,井蛙认为它的脚板应该再画大一些),锋利的犬齿是合弓纲的典型特征,如此小巧的身体,应该也是捕食昆虫为生。它的形态和典型的卡色龙差距很大。
美国新墨西哥州发现的肿面蜥(Oedaleops campi)头骨化石。它和始蜥龙体型相当,犬齿不如始蜥龙发达,很可能正在向着植食的方向演化。图片来源自[4] 。
到了石炭纪末期,卡色龙类的体型已经增大了不少,代表是法国出土的Callibrachion gaudryi和波兰出土的Datheosaurus macrourus。这个时候,它们在泛古大陆的分布已经相当广泛了。
两种生活在石炭纪末的卡色龙类:Callibrachion gaudryi(上)和Datheosaurus
macrourus(下)的化石。注意上图右下的两个小球:D1和D2,那是鲨鱼的粪便化石,和C. gaudryi保存在同一块石板上,表明它很可能是半水栖的。图片来源自[2]。
Datheosaurus macrourus(A)和Callibrachion gaudryi (B)的骨骼结构图。这两块标本刚好可以互补,帮助我们想象两种动物的外形。再说一句:好大的脚板啊。图片来源自[2]。
进入二叠纪后,主流的卡色龙类已经坚定地向着除草造粪大机器的方向发展了。它们的牙齿更适合切割植物,消化道变得长而膨大,大量微生物在其中生长繁殖,帮助宿主酵解纤维素。因为食物中的营养贫乏,而且消化过程漫长,它们的肚子越来越大,不得不演化出更加坚固的肋骨和脊椎来包裹容纳。这又需要更粗壮的四肢来支撑。各种因素一项一项叠加起来,终于造就了杯鼻龙这样的超级大草包。
俄罗斯出土的晚二叠世埃纳托龙(Ennatosaurus tecton)头骨化石和结构图。它的鼻孔,眼孔和颞颥孔几乎一样大,这是后期卡色龙的典型特征。图片来源自[3],标尺长度2厘米。
埃纳托龙的牙齿特写,演化中后期的卡色龙牙齿边缘具有特殊的锯齿,可以帮助收割植物茎叶。锯齿的数量和形态是鉴定卡色龙种类的重要依据。图片来源自[3],标尺长度1厘米。
几种卡色龙类的牙齿外形。除了始蜥龙(最下)外,都具有明显的植食特征。图片来源自[3]。
美国俄克拉荷马州出土的中二叠世卡色龙类Oromycter dolesorum颌骨和牙齿化石。它的牙齿上没有锯齿,非常容易辨认。图片来源自[5]。
美国俄克拉荷马州发现的早二叠世四足动物足迹化石。从附近发现的骨骼推测,很可能是卡色龙类的脚印(但也不排除是基龙的)。当它们来喝水或游泳的时候,大脚板践踏在泥泞的河岸上,留下了密密麻麻的印记。谁也不会想到,3亿年过去了,踩下脚印的动物早已化为烟尘,这些脚印居然奇迹般地保存了下来。图片来源自[6]。
法国罗德兹(Rodez)发现的二叠纪卡色龙Ruthenosaurus russellorum骨骼化石。虽然残破不全,但依然能看出巨大的身形,粗壮的脊椎和肋骨。在它活着的时候,一定是一只壮观的动物。图片来源自[7] ,标尺长度10厘米。
卡色龙亚目在二叠纪早期达到极盛。之后,强大的兽孔目竞争者出现,而笨拙的形体,迟缓的动作,低下的智力(可能)成为限制卡色龙类发展的瓶颈,它们的家族不断萎缩,最后的孑遗和无数其他一起,在古生代末的浩劫中灰飞烟灭。
埃纳托龙的3D骨骼构图和复原图,看起来身材还不算走样。埃纳托龙是卡色龙类中生存年代最晚的一类,成群栖息在河湖附近,经常泡在水里,用带蹼的脚掌划水前进。生态位大约相当于水牛或河马。图片来源自[8] 。
埃纳托龙头部复原图。经过确认,是和(痴)善(呆)的眼神。图片来源自[8] 。
二叠纪主要陆生植食动物种类和生存年代统计。卡色龙(Caseidae)在二叠纪早期比重很大,那个时候它的对手包括非羊膜类的阔齿龙(Diadectomorpha),基龙(Edaphosauria),蜥形纲的波罗蜥(Bolosauridae)和大鼻龙(Captorhinidae)。和它们竞争,卡色龙并不落下风。二叠纪中期以后,蜥形纲的巨齿龙(Pareiasauria),特别是兽孔目的恐头兽亚目(Dinocephalia,比如冠鳄兽和麝足兽)和异齿亚目(Anomodontia,比如水龙兽)兴起,取代了古老的盘龙类,卡色龙家族陷入沉沦。图片来源自[9]。
这是最著名的杯鼻龙骨架化石,现存于美国自然历史博物馆(American Museum of Natural History),完整程度足以令人震惊。如此巨大的动物,在它死后,既没有风化崩解,也没有被食腐动物弄得破碎狼藉,甚至连细长的尾尖都完好无缺,就这样保持着生前的模样和姿势,进入了永恒的长眠。当它再一次得见天光时,这个世界已经过去了2亿8000万年。图片来源自网络。
地球名片
生物分类:动物界-脊索动物门-脊椎动物亚门-四足形类-羊膜类-合弓纲-盘龙目-卡色龙亚目
存在时间:石炭纪中期 至 二叠纪晚期
现存种类:无
化石种类:不明
生活环境:淡水,陆地
代表特征:大肚皮,大脚板,大鼻孔,早期种类捕食昆虫,小巧灵活;后期种类植食,大腹小头
包含种类:始卡色龙,卡色龙,始蜥龙,肿面蜥,杯鼻龙,埃纳托龙
参考文献
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[3] HILLARY C. MADDIN, CHRISTIAN A. SIDOR,
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[5] Robert R.
Reisz, Oromycter, A new Caseid from the lower Permian of Oklahoma. Journal of
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osageorum n. isp. from the Early Permian of Oklahoma (USA): A Trace and its
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[7] Reisz
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Sigogneau-Russell & Russell, 1974. Geodiversitas, 33 (2): 227-246. DOI:
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[8] Marco Romano, Neil Brocklehursta and
Jörg Fröbischa, The postcranial skeleton of Ennatosaurus tecton (Synapsida, Caseidae).
Journal of Systematic Palaeontology, 2017, https://doi.org/10.1080/14772019.2017.1367729
[9] Marianne R. Pearson, Roger B.J. Benson,
Paul Upchurch, et al., Reconstructing the diversity of early terrestrial
herbivorous tetrapods. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 372
(2013), 42–49
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来源:知乎 www.zhihu.com
作者:攀缘的井蛙
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