從化石足跡看兩棲動(dòng)物的衰落

 

英國(guó)的伯明翰市是工業(yè)文明發(fā)源地，在3億年前還是一片茂密的熱帶雨林，聳立著石松，木賊這樣的原始樹(shù)木。在雨林中繁育出多種多樣的早期兩棲動(dòng)物、昆蟲(chóng)、無(wú)脊椎動(dòng)物。隨著動(dòng)植物的死亡，這里沉積了厚厚的泥炭層形成豐富的煤礦，為伯明翰成為世界領(lǐng)先的重工業(yè)城市提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

 

到了石炭紀(jì)晚期，全球氣候發(fā)生劇烈變化，氣候越來(lái)越干燥，歐洲的雨林開(kāi)始消失收縮。雨林的崩潰被認(rèn)為是造成植物滅絕，大量?jī)蓷珓?dòng)物消失的原因，也是爬行動(dòng)物取代兩棲動(dòng)物成為陸地主宰的原因。

 

石板上的足跡

 

伯明翰研究人員發(fā)現(xiàn)的化石腳印為揭示這個(gè)變化的世界提供了一個(gè)特殊的窗口。伯明翰大學(xué)的教師沃爾特·亨利·漢德克（Walter Henry Hardaker）在漢普斯特德區(qū)的采石場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了這些20世紀(jì)早期的化石，從漢德克發(fā)現(xiàn)它們以后，這些化石就一直被遺忘在伯明翰大學(xué)的博物館里。

 

足跡保存在約有20個(gè)的紅色砂巖石板中，從足跡可以看到石炭紀(jì)晚期的動(dòng)物走在泥濘的河道上，隨后足跡被洪水沖上來(lái)的沙子蓋住保存了下來(lái)，這些足跡展現(xiàn)了生活在那里的動(dòng)物是如何在河灘上飛掠而過(guò)的，甚至連當(dāng)時(shí)環(huán)境的精致細(xì)節(jié)也全都保留了下來(lái)。

 

伯明翰大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)是由伯明翰古生物學(xué)和古環(huán)境學(xué)專業(yè)本科生盧克·米德（Luke Mead）帶領(lǐng)，用先進(jìn)的攝影測(cè)量技術(shù)研究足跡，從不同角度多軌道拍攝，將照片采集的信息用軟件轉(zhuǎn)變成高分辨率的3D模型（模型已免費(fèi)分享到互聯(lián)網(wǎng)作為教育資源）。他們將得到的模型同其他地區(qū)的石炭紀(jì)化石作比較來(lái)確定這些足跡是由什么動(dòng)物踩成的。

 

兩棲動(dòng)物的衰落

 

 

這些足跡中最多的是兩棲類動(dòng)物的足跡，從幾厘米到幾米長(zhǎng)的兩棲動(dòng)物都有，除了兩棲動(dòng)物外還有兩種其他類型的脊椎動(dòng)物。足跡追蹤顯示大盤龍（large pelycosaur）可能也在場(chǎng)，外形上類似現(xiàn)代的科摩多龍（Komodo dragons，世界上最大的蜥蜴）。大盤龍是偉大的進(jìn)化譜系關(guān)鍵一環(huán)，是哺乳動(dòng)物的祖先；另一種足跡是一種小型蜥行類動(dòng)物的足跡，它們是脊椎動(dòng)物進(jìn)化的另一分支，最終演變發(fā)展成從恐龍、蜥蜴、烏龜，最后成為鳥(niǎo)類這一大類生命群體。

 

從這個(gè)地質(zhì)時(shí)間的快照中捕獲了一個(gè)重要的進(jìn)化時(shí)刻。盡管兩棲類動(dòng)物仍然占據(jù)絕大多數(shù)，但是兩棲動(dòng)物對(duì)潮濕環(huán)境和水體的依賴，讓它們?cè)趶?fù)雜多變且干旱環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。坐落于著名的群島中心，繁華的伯明翰如今已與過(guò)去的世界再無(wú)瓜葛，但是躺在其中的化石們?nèi)匀辉谑稣f(shuō)著3億年前的秘密。