古海洋霸主的新競爭者

在過去約3.7億年里，大型脊椎動(dòng)物一直被認(rèn)為占據(jù)著海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈頂端。例如，在白堊紀(jì)晚期，被稱為滄龍的巨型海洋爬行動(dòng)物，一直被認(rèn)為是在海洋中沒有對(duì)手的霸主。像滄龍這樣頂級(jí)捕食者，會(huì)對(duì)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響。

相較之下，身體柔軟的無脊椎動(dòng)物通常都體型較小，似乎更多扮演的是獵物的角色。但現(xiàn)在，一項(xiàng)新發(fā)表于《科學(xué)》的研究卻表明，滄龍其實(shí)也面臨著來自無脊椎動(dòng)物的競爭。研究團(tuán)隊(duì)識(shí)別出了一類已滅絕的巨型章魚的化石，發(fā)現(xiàn)這些古老的章魚可能也是海洋中的頂級(jí)捕食者。

藏在頜部化石中

章魚類，包括有鰭亞目和無鰭亞目。它們是非常聰明且及極靈活的中層肉食動(dòng)物，有著柔軟的身體形態(tài)。然而，正因?yàn)檎卖~屬于軟體動(dòng)物，它們很少能形成保存良好的化石。這使得與會(huì)留下骨骼或貝殼的動(dòng)物相比，章魚的進(jìn)化史格外難以追溯。

在這項(xiàng)研究中，研究人員利用早期章魚的頜部化石，重建了這段隱秘的歷史。頜部是它們用于取食的器官，也更有可能保存為化石。

借助高分辨率研磨斷層成像和人工智能模型，研究人員在白堊紀(jì)晚期的巖石樣本中發(fā)現(xiàn)了隱藏的頜部化石。這些化石的年代約為距今1億至7200萬年前，它們保存在相對(duì)平靜的海底沉積物中，保存狀態(tài)良好，并保留了細(xì)微的磨損痕跡。

近19米的強(qiáng)大捕食者

研究人員發(fā)現(xiàn)，這些化石代表已經(jīng)滅絕的有鰭亞目中的兩個(gè)物種Nanaimoteuthis jeletzkyi和Nanaimoteuthis haggarti。

通過分析頜部的大小和形態(tài)，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)算出，在這兩個(gè)物種中體型較大的N. haggarti，總長最高可達(dá)18.6米。相比之下，如今的大王烏賊最長約為13米。

他們分析了這些頜部化石邊緣和尖端的磨損情況，發(fā)現(xiàn)這些頜部化石呈現(xiàn)出明顯的崩裂、刮擦、開裂和拋光痕跡，這些都是強(qiáng)大咬合力留下的跡象。因此，研究人員認(rèn)為，N. jeletzkyi和N. haggarti是食肉動(dòng)物，可以用強(qiáng)有力的咬合壓碎獵物的外殼和堅(jiān)硬骨骼。

此外，和今天的章魚與魷魚一樣，這些白堊紀(jì)巨型章魚也有一個(gè)“喙”，由上下兩片頜組成，材料是一種名為幾丁質(zhì)的堅(jiān)韌物質(zhì)。因此，即便雖然它們沒有滄龍以及其他頂級(jí)脊椎動(dòng)物捕食者那種用來抓住獵物的長頜，但它們可能會(huì)用細(xì)長而靈活的腕足抓住大型獵物，同時(shí)用強(qiáng)有力的喙將獵物撕裂、拆解。

這些發(fā)現(xiàn)表明，這些古老的章魚很可能是白堊紀(jì)海洋中的頂級(jí)捕食者，并與大型脊椎動(dòng)物捕食者競爭。

改寫古海洋生態(tài)圖景

值得一提的是，研究人員發(fā)現(xiàn)這些頜部化石的磨損呈現(xiàn)出不對(duì)稱的情況，換言之，咬合部位的一側(cè)比另一側(cè)磨損更嚴(yán)重。這表明這些動(dòng)物可能更偏向于使用頜部的某一側(cè)。

這種行為上的不對(duì)稱性被稱為偏側(cè)。在現(xiàn)代動(dòng)物中，偏側(cè)通常與較高級(jí)的神經(jīng)處理能力有關(guān)。這表明，即便是這些早期章魚，也可能已經(jīng)表現(xiàn)出與智能相關(guān)的復(fù)雜行為。

幾十年來，科學(xué)家普遍認(rèn)為，古代海洋生態(tài)系統(tǒng)主要由脊椎動(dòng)物捕食者主導(dǎo)，而無脊椎動(dòng)物則被認(rèn)為處在食物網(wǎng)中較低的位置。新的發(fā)現(xiàn)表明，巨型章魚是一個(gè)出人意料的例外：它們是登上海洋食物網(wǎng)頂層、并能與大型脊椎動(dòng)物競爭的無脊椎動(dòng)物。

這項(xiàng)研究首次提供了直接證據(jù)，表明在一個(gè)約4億年來由脊椎動(dòng)物主導(dǎo)的生態(tài)系統(tǒng)中，無脊椎動(dòng)物也能夠進(jìn)化為體型巨大、具備智能的頂級(jí)捕食者。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明，強(qiáng)有力的頜部和表層骨骼的喪失，是章魚與海洋脊椎動(dòng)物共同具有的特征，也是它們成為巨大而智能的海洋捕食者的關(guān)鍵。

這一發(fā)現(xiàn)改變了科學(xué)家對(duì)章魚早期進(jìn)化史的認(rèn)識(shí)。這些化石也將有鰭亞目的最早已知記錄向前推進(jìn)了約1500萬年，也將更廣義的章魚類記錄向前推進(jìn)了約500萬年，使它們的歷史可追溯至大約1億年前。

這項(xiàng)研究為以前所未有的細(xì)節(jié)重建完整的古代生態(tài)系統(tǒng)打開了大門。通過將數(shù)字化石挖掘與人工智能結(jié)合起來，研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)未來還將發(fā)現(xiàn)更多隱藏在巖石中的化石。

#參考來源：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea6285

https://www.global.hokudai.ac.jp/news/25804/

https://www.nature.com/articles/d41586-026-01342-w

#圖片來源：

封面圖&首圖：Yohei Utsuki, Department of Earth and Planetary Sciences, Hokkaido University