演化之路——蛇亚目

转自古生物吧

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:29:00 +0800 CST  
蛇是爬行动物中最后进化出来的一支,它们的四肢完全退化消失,但是全身的骨骼和肌肉却发展得能灵活地游动。现存已知蛇类约有三千种,分为无毒蛇和有毒蛇两大类,生活于山地、草原、河流、森林、荒漠及海洋中。
蛇类起源于何种动物,由于缺少化石证据至今仍是一个谜。最早的蛇出现于1亿年前的白垩纪。过去一般认为蛇起源于陆生穴居蜥蜴,因为它们之间有相似之处。现在的一些穴居石龙子的四肢已退化,以便适应穴居生活,而蛇蜥的四肢则完全消失,其行为也与蛇相似。然而在耶路撒冷发现的一块蛇类化石改变了这种观点。
这种被命名为后蛇(又称双脚古蛇)的蛇,生存于1亿年前,化石长1米,与现代蜥蜴差别较大。身体长而迂曲,躯干中有140个椎骨而现在大多数蜥蜴只有25个。和现代蛇近似,它有一个完全封闭的脑壳而蜥蜴脑壳是开放的。它的颚骨非常柔软,所以两颊可以弯到两边,而连接上下颚的一些关节可使嘴巴张得很大,以吞下很大的猎物;这些是蛇类所具有的特征。
这种蛇生活在海洋中,它的尾巴类似鳗鱼一样的扁平,有助于水中推动前进。最为奇特的是在这种蛇的腰部长有2只脚(现在某些蛇类仍残留着后肢的痕迹)。后蛇的发现表明,蛇类的祖先长有脚,从身体结构上看,蛇类更接近于古代海生蜥蜴,因此蛇应起源于海生蜥蜴而不是原先认为的陆生穴居蜥蜴。海生蜥蜴从陆生蜥蜴进化而来,1亿多年前海生蜥蜴分化成2支,一支发展成为沧龙之类的大型海生蜥蜴,用有力的尾巴和桨状的脚游泳,它们在6500万年前灭绝。
另一支蛇类身体变为细长,四肢退化并逐步消失。蛇类最先生活于海洋而后回到陆地生活。发现于阿根廷的迪尼利蛇是生活于 7000万年前的一种原始蛇类。这是种陆栖蛇,根据发现的完整头骨化石来看,它要比后蛇进化得多,它长有短扁的脑壳、骨板、颚结构和方骨,以及活动性很强的颞颥部,为颚肌肉提供了很大的附着部。如同现在的蛇,松散的上下颚铰合关节,能使嘴巴完全张开,以便吞食较大型的猎物。迪尼利蛇的脚已完全消失,完全适应陆地生活捕食早期哺乳动物及其它小动物。

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:30:00 +0800 CST  
白垩纪未到第三纪早期,蛇类向两个方向进化。一支回到了海洋,进化成为古海蛇类,它们的尾巴进化成为鳗鱼样的扁平,以适应水中游动。古杯蛇是出现于古新世至渐新世的一种古海蛇,体长1.5米,这种蛇的脊椎具有前凹和后凸起铰合,肋条很长,以适应海中生活,与今天的海蛇一样,它们生活在浅岸和三角湾。始新世早期的Archaeophis蛇是一类较奇特的古海蛇,它没有原动关节和中动关节,连接前额骨上颌突很发育,前颁上有4个牙齿。在始新世古海蛇中进化出一种大型蛇类——古蛇,这种蛇的体型是现代大型蛇类的好几倍,有十多米长,它的髓腔扩张,椎壁变薄,适应海洋生活。到渐新世晚期古海蛇类基本灭绝。

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:31:00 +0800 CST  
蛇类中另一支向陆地扩展,成为蛇类进化的主干,它们身体借脊椎左右弯曲和皮下肌肉共同作用使肋骨移动,它们腹部长有腹鳞以适应陆地活动。古新世中期的中筒蛇为早期的原始陆生蛇类,其身体构造已和现代蛇类差不多。到了始新世早期,许多现代陆生蛇类都已出现,德国麦塞尔地区的始新世地层发现过许多蛇类化石,其中发现过古蟒的完整蛇类化石,这种蛇与现代蟒蛇极为相似,在其体内还发现所吃下的哺乳动物残骸,根据这种蛇的身体结构,可以推断出早在5000万年前,蛇就能以紧紧盘绕猎物使猎物窒息的方式捕猎。
在我国山旺地区也发现过较为完整的中新世蛇类化石。中新世中晚期,陆生蛇类中的一些种类进化出具有管状牙结构,能注射毒液(毒液是一种特殊的消化液转变而来)的有毒蛇类。在距今1500万年前,原始的古蝰蛇类和古眼镜蛇类已出现,它们以毒液捕杀猎物,提高了捕猎效率,它们迅速演化发展出现代有毒蛇类,其中的一支又返回海洋,成为现代海蛇。

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:32:00 +0800 CST  
古杯蛇类(Palaeophids)是生活于晚白垩纪至早第三纪海洋 , 海口, 河流及河边的的巨大蛇类 , 它们于晚始新世后完全灭绝 。最古老的古杯蛇科看似是被发现于苏丹森诺曼阶(Cenomanian)地层., 仅只有不完整的脊椎化石发现 , 这化石是被认为属于古杯蛇科不定种(Palaeophiidae indet.), 能完全确认属于古杯蛇科是来自马斯特里赫特阶(Maastrichtian)至晚始新世时期。
古杯蛇类体型差异极大 , 有些属种体型能达6.4米及重达36.3公斤 , 像始新世西非的的科洛塞古杯蛇(Palaeophis colossaeus)全长更达9至10米 , 不过有些属种全长却只有50.8厘米。于西欧 , 埃及,尼日尼亚及美国都能发现古杯蛇类(Palaeophids)的化石显示它们曾于北大西洋至地中海一带有过分布




楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:46:00 +0800 CST  
巨蛇科
(学名Madtsoiidae)是冈瓦那大陆一类已灭绝的蛇。它们的化石测年由早森诺曼阶至晚更新世,并且分布在南美洲、非洲、印度、澳洲及南欧。它们包含了非常原始的蛇,如长达10.7米的非洲巨蟒、沃那比蛇及天蛇。
巨蛇科最初被分类为蚺科的亚科。进一步的研究及发现显示它是独立的科。利用支序分类学及种系发生学的分析,显示巨蛇科是蛇亚目内的分支,或是蛇亚目以外的并系基干类群。
巨蛇科长最少1米至超过9米,相信与现今蟒科及蚺科相似,但其颚部结构并不怎么适合吞下大型猎物。巨蛇科的化石多是一些脊骨碎片,只有几组是相连的骨骼。
Gigantophis非洲巨蟒(Gigantophis garstini):分布在始新世晚期的埃及和利比亚。MadtsoiaMadtsoia bai:分布在始新世早期的阿根廷。Madtsoia cf. M. bai:分布在古新世晚期的阿根廷。Madtsoia madagascariensis:分布在白垩纪桑托阶或坎帕阶的马达加斯加。Madtsoia aff. madagascariensis:分布在白垩纪科尼亚克阶或桑托阶的尼日。Madtsoia laurasiae:分布在白垩纪坎帕阶或马斯特里赫特阶的西班牙。Madtsoia camposi:分布在古近纪中期的巴西。沃那比蛇(Wonambi)Wonambi naracoortensis:分布在上新世至更新世的澳洲。Wonambi barriei:分布在中新世早期的澳洲。巴塔戈尼亚蛇属(Patagoniophis)Patagoniophis parvus:分布在白垩纪坎帕阶或马斯特里赫特阶的阿根廷。Patagoniophis australiensis:分布在始新世早期的澳洲。阿拉美巨蟒属(Alamitophis)Alamitophis argentinus:分布在白垩纪坎帕阶或马斯特里赫特阶的阿根廷。Alamitophis elongatus:分布在白垩纪坎帕阶或马斯特里赫特阶的阿根廷。Alamitophis tingamarra:分布在始新世早期的澳洲。天蛇属(Yurlunggur)天蛇(Yurlunggur camfieldensis):分布在中新世中期的澳洲。Yurlunggur spp.:分布在渐新世至更新世末期的澳洲。Sanajeh印度古裂口蛇(Sanajeh indicus):分布在白垩纪马斯特里赫特阶的印度。曼纳拉纳蛇(Menarana)Menarana nosymena:分布在白垩纪晚期马斯特里赫特阶的马达加斯加。巨蛇科还有多个未命名种,分布在摩洛哥、苏丹、印度、玻利维亚、澳洲、罗马尼亚及阿根廷。 以下是巨蛇科的演化树,当中沃那比蛇及天蛇都是巨蛇科的代表。不过,由于未有将Madtsoia包含在内,此分类受到质疑。

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:47:00 +0800 CST  
巨蛇出没的晚白垩世
蛇类是爬行动物中最后进化出来的一个家族,其在生物学中的单位是亚目。蛇的祖先是长有四条腿的蜥蜴,到晚白垩世早期,它们的四肢慢慢退化消失,但是构造独特的骨骼和肌肉却为其带了匪夷所思的灵活度和敏捷度。让人不敢相信的是,蛇类和著名的沧龙有着很近的亲缘关系,不过与沧龙在海洋中的急速扩张和称霸相比,已经失去四肢的蛇类前进的步伐好像稍微慢了一点儿。

不过经过千百万年的努力,蛇类终于在晚白垩世晚期的冈瓦纳大陆上争得了一席之地,某些体型较大的家伙甚至于威胁到恐龙的生存。除了当时在海洋中生存的古杯蛇类(Palaeophids),晚白垩世晚期几乎所有的蛇类都属于巨蛇科(Madtsoiidae)。
巨蛇科属于蛇亚目(Serpentes)之下的真蛇下目(Alethinophidia)中,是蛇亚目中非常原始的类群,与今天的蛇类有着明显的区别。目前巨蛇科内共有13个属、超过20个种,它们的化石在南美洲、非洲、印度、澳洲和欧洲南部被发现。虽然巨蛇科最早出现于中生代的白垩纪时期,但是该科中有4个属生存在新生代,还有3个属内的不同种有的生存于中生代、有的生存于新生代。巨蛇科内最著名的成员包括有:玛德松那蛇(Madtsoia)、古裂口蛇(Sanajeh)、非洲巨蛇(Gigantophis)、天蛇(Yurlunggur)、沃那比蛇(Wonambi)等。
在巨蛇科内生存于中生代的9个属内,玛德松那蛇最有特色,不但其属下4个生活与晚白垩世的种几乎遍布整个冈瓦纳大陆,而且还包含了中生代体型最大和最小的蛇类,体长从1米直到8米。在上文描写的马达加斯加玛德松那蛇(Madtsoiamadagascariensis)便属于玛德松那蛇属,是目前已知中生代体型最大的蛇类。根据巨蛇科的分布和发现数量来看,到晚白垩世时期它们已经是南半球非常繁荣的动物类群,一些属种甚至通过陆桥进入了北半球。

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:49:00 +0800 CST  
吞龙巨蛇
巨蛇科有许多独有的特征,包括有:前段脊椎中出现了椎体下突 (Hypapophyses),中后段脊椎上有一个发育良好的血管脊(haemal keel),所有脊椎骨上都有孔等等。不过巨蛇科最特别的还是传统头骨结构,其限制了它们进食能力的发挥。
我们都知道今天的蛇有一个独门绝技,那就是可以吞下比自己身体还要粗大的食物,而这个绝技的秘诀就在它们的头骨结构上。蛇的方骨与下颌骨之间有一个活动幅度很大的关节相连,当它张大嘴的时候这个关节会竖起来,下颌骨会出现短暂的脱臼状态,其咽喉部会扩大,可以保证巨大的食物进入身体内。不过巨蛇科却没有这个结构,那它们又怎么能吞下恐龙呢?答案可以追溯到上世纪80年代在印度的发现:
1984年,印度地质调查局的地质学家莫哈贝(D.M. Mohabey)正在印度西北部德霍里邓格里村(Dholi Dungri)上白垩统拉米塔组(Lameta Formation)地层考察。莫哈贝在地层中发现了一窝恐龙蛋,让他兴奋的是其中还有一些小骨头,包括有脊椎骨、肋骨和四肢骨等,这是刚刚孵化出来的小恐龙!这窝珍贵的恐龙蛋化石被莫哈贝带回地质调查局,并被保存起来。

1989年,古生物学家耆那(S.L.Jain)在检视发现于拉米塔组的恐龙蛋时重新研究了之前莫哈贝发现的那窝恐龙蛋,他指出那些恐龙的“脊椎骨”应该属于某种人们尚不知晓的中生代蛇类。不过耆那在发表了自己的看法之后就没有继续深入研究,这让他与一项重要的发现失之交臂。
2001年,美国密歇根州立大学的古生物学家威尔逊(J. A. Wilson)在看到耆那的观点后对这窝恐龙蛋产生了兴趣。在对化石进行的细致的研究后,威尔逊指出这组化石中有两枚完整的恐龙蛋、一枚破碎的恐龙蛋、一只刚出生的小恐龙,还有一条盘绕在恐龙蛋周围的蛇!这条蛇后来被命名为印度古裂口蛇(Sanajeh indicus),属于巨蛇科。印度古裂口蛇的发现向我们展示了巨蛇科动物是怎样吞食恐龙的。
由于没有特殊的关节存在,巨蛇科动物无法吃掉体型较大的恐龙,它们的食物主要是小型的恐龙及其他动物。体长3.5米的印度古裂口蛇会在孵化季节来到产卵地,它们会耐心的等待,然后将刚出生的小恐龙吃掉。从化石上看,印度古裂口蛇的食物是体长0.5米的巨龙类幼龙,虽然这些小家伙成年后体长能够达到30米,但是印度古裂口蛇是不会给它们机会的。
如果3.5米长的印度古裂口蛇可以吃掉体长0.5米的小恐龙,那么8米长的马达加斯加玛德松那蛇就能够吃掉体型更大的动物,其中就包括未成年或是成年的小型恐龙。所以虽然没有“裂口神功”,但是中生代的巨蛇们依然可以威胁到恐龙的安全。

长寿的巨蛇科
在巨蛇科出现后不久,地球上的生命就遭遇到了白垩纪晚期生物大灭绝。在这场大灾难中,恐龙等许多大型动物都消失了,但是巨蛇科动物却凭借其低消耗的特性成功的度过了大灭绝,并迅速在新生代的地球上夺得一席之地。在哺乳动物大型化之前,许多巨蛇科成员长得越来越大,并且占据了其生存世界中顶级掠食者的位置,其中的非洲巨蛇体长更是超过10米,成为巨蛇科中体型最大的成员。
后来随着地球气候的变化和哺乳动物的崛起,巨蛇科渐渐衰落了。不过孤立的澳洲大陆对于它们来说却是一片世外桃源,属于巨蛇科的天蛇和沃那比蛇就生活在这里,其中的沃那比蛇更是生存到距今大约5万年前。这种体长6米的大蛇曾经与登上澳洲大陆的原始人类相遇,并且在与人类的冲突中给对方留下了深刻的印象。由于人类的捕杀及对当地自然环境的改造,最终沃那比蛇灭绝了,而巨蛇科长达7000万年的血脉也就此断绝。

虽然巨蛇科灭绝了,但是在许多民族的传说神话中都可以看到它们的影子。这群诞生于中生代末期的爬虫以其特殊的身体结构称霸淡水与陆地的交界处,它们曾经与恐龙生活在一起,并且凭借着独有的缠杀绝技捕食恐龙。今天通过埋藏在地下的化石我们正逐渐揭开中生代巨蛇的神秘面纱,巨蛇出没,恐龙当心!

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 01:52:00 +0800 CST  
恐龙灭绝之后的古新世,在如今的南美洲,一种被称作为塞雷洪泰坦巨蟒(T. cerrejonensis)也登上了演化的舞台。
塞雷洪泰坦蟒属于蚺科(Boidae),推测体长14米,体重1135千克,是目前已知最大的蛇。据说这样大的变温动物,至少要在最低从30℃到34℃的气温下生存,所以确定在古新世的新热带界因为有大量二氧化碳而高温的气候模型的假设一致。



楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 02:00:00 +0800 CST  
以上

楼主 _北天_  发布于 2019-03-03 02:01:00 +0800 CST  

楼主:_北天_

字数:5602

发表时间:2019-03-03 09:29:00 +0800 CST

更新时间:2020-04-30 11:19:49 +0800 CST

评论数:13条评论

帖子来源:百度贴吧  访问原帖

 

热门帖子

随机列表

大家在看