现存的两栖动物超过8000种。它们生活在世界各地,从热带雨林到干旱地区,从淡水湖泊到沿海湿地。然而,迄今为止,科学家还没有发现任何一种能够完全生活在海洋中的两栖动物,只有不到2%的物种表现出一定程度的耐盐性。相比之下,哺乳动物、爬行动物和鸟类都进化出了不依赖陆地提供食物和淡水、便能在海洋中生存的物种。
如今,一项发表于《自然·生态与进化》的研究,报告了首个可能完全适应海洋生活的两栖动物。
北京时间10月27日凌晨,国际学术期刊《自然·生态与演化》(Nature Ecology & Evolution)在线发表了一项重磅研究成果:贵州省地质博物馆、北京大学与美国加利福尼亚大学戴维斯分校的学者合作,在贵州关岭县晚三叠世地层中发现两件近乎完整的骨骼化石,并据此命名了一个距今约2.37亿年的两栖动物新物种——海异螈(Gerrothorax maritimus)。这是迄今已知的首个能够完全生活在海洋环境中的两栖动物,填补了该领域的演化空白。
复原图上的海异螈并不像我们熟悉的任何现代两栖动物:它身体扁平宽阔,如同铺在海底的一块地毯;头部宽扁、几乎与身体同宽,呈半圆形;嘴部宽大、长满尖牙;眼睛长在头顶;四肢与尾巴都很短,已无法支撑它登上陆地;全身还覆盖着一层厚重的骨质甲壳。

海异螈捕食复原图。(陈庚 绘)
这样的外形,更让人联想到今天海底的一种鲨鱼——地毯鲨。事实也的确如此:海异螈是潜伏在海底的伏击型猎手,依靠宽大的口部与坚固的鳃弓,在张嘴的一瞬间制造强大负压,将海底的小型鱼类连同海水一起"吸"进嘴里。
现生两栖动物的皮肤薄而通透,既能辅助呼吸也能吸收水分——这恰恰是它们无法长期待在海水里的致命弱点:高盐度的海水会通过渗透压把体内的水"抽"走。即便是少数耐盐的蛙类,也只能短暂待在半咸水中,必须回到淡水补水。海异螈却用三种特化结构绕过了这道屏障:
第一关:保水。全身覆盖厚重骨甲,像密封外壳般隔断皮肤与海水,大幅减少水分流失;
第二关:呼吸。成年个体仍保留坚固发达的鳃,可直接在水中呼吸,可能根本无需浮到水面换气;
第三关:摄食。宽口配强鳃弓,以"负压吞吸"守株待兔,不必靠四肢追猎。

海异螈化石正模标本。(贵州省地质博物馆供图)
研究团队推测,海异螈可能需张口饮用海水,再通过鳃和消化道调节并排出多余盐分——这是一种与现生两栖动物完全不同的生存模式。此外,关岭地区岩相古地理重建表明,该化石点位距离当时最近的古岛屿不少于30公里。同一地点、同一地层还产出邓氏贵州鱼龙等大型海生爬行动物化石。这说明海异螈与鱼龙、海百合等伴生,共同构筑起二叠纪末生物大灭绝之后复苏的三叠纪海洋生态系统。

海异螈正模标本右前肢图。(贵州省地质博物馆供图)
综合古生物形态学、比较解剖学、埋藏学、沉积学、同位素地球化学等多学科证据,研究团队最终确认:海异螈是真正的海洋两栖动物。海异螈两件化石标本现收藏在位于贵阳市的贵州省地质博物馆。
科学家也坦诚:由于软组织未能保存下来,海异螈的生理细节与繁殖方式至今仍是谜。它如何交配?幼体在哪里长大?它真的喝海水吗?这些问题的答案仍待未来的化石发现去揭示。一块化石能回答一些问题,也会提出更多问题——这或许正是古生物学最迷人的地方。
来源:新华社、中国新闻社、贵州地质博物馆