在等待下一个雨季的洞穴中发现的两栖动物化石

在等待下一个雨季的洞穴中发现的两栖动物化石

新描述的两栖动物的头骨化石。图片来源:David Lovelace

(蜘蛛网eeook.com)据菲尔德博物馆:2.3亿年前,在现在的怀俄明州,季节是戏剧性的。暴雨将连续数月袭击该地区,当特大季风结束时,该地区变得极其干燥。这种天气对需要保持皮肤湿润的两栖动物来说是具有挑战性的,但一群类似蝾螈的生物找到了解决方案,这一点从它们奇怪的化石中得到了证明。

在《英国皇家学会学报B》发表的一项新研究中,研究人员描述了一种新的两栖动物化石,它们被保存在鱼雷形的洞穴中,在那里等待旱季结束。

“根据该地区岩石的形成方式和组成,我们可以告诉怀俄明州经历了影响整个盘古大陆的巨型季风的一些最剧烈的季节性影响,”该研究的主要作者、芝加哥菲尔德博物馆即将上任的博士后科学家Cal So说。

“那么,这些动物是如何在持续数月的炎热干燥季节保持湿润并防止自己变干的呢?这很酷。我们在这些长达12英寸的圆柱形结构中发现了这些化石,我们将其解释为洞穴。”

因此,最近从乔治华盛顿大学获得博士学位的人,在威斯康星大学与威斯康星大学地质博物馆的研究科学家David Lovelace合作时,第一次遇到了奇怪的化石洞穴。

2014年,洛夫莱斯在怀俄明州的一个由土地管理局管理的地区寻找化石,他最终称之为Serendipity Beds。

洛夫莱斯说:“我的爱好之一是遗迹学——一种隐藏的生物多样性,可以通过动物的踪迹或其他生物体的踪迹来展示。”。

他发现了一个小圆柱形结构,还有几个看起来“像普林格尔罐”的较大结构,由岩石制成。洛夫莱斯认出这些结构是很久以前一种动物建造的填充洞穴,但其中一个很小。

“它很小,很可爱,”他说。他收集了几个圆柱体用于研究。

回到实验室,洛夫莱斯用锤子敲了一个保存完好的洞穴,看看里面是否有化石,他发现了一个小小的、有牙齿的头骨。

洛夫莱斯说:“我看到了锋利尖尖的牙齿,我的第一反应是那是一只鳄鱼宝宝。”。“但当我们把它们放在一起准备时,我们意识到它是某种两栖动物。”

Lovelace联系了菲尔德博物馆专门研究两栖动物化石的博士后研究员Jason Pardo,他对另一个化石洞穴进行了高分辨率CT扫描,并发现了里面的一个小骨架。

洛夫莱斯说:“在这一点上,我们当时想,‘天哪,我们有一些很酷的东西’。”。“我回去整理了这个遗址的地质故事,然后我们到处都发现了这些洞穴。我们找不到它们;这个遗址的负载太大了。”

在等待下一个雨季的洞穴中发现的两栖动物化石

Cal So和Adam Fitch使用岩石锯挖掘化石洞穴。图片来源:汉娜·米勒

在一次回程中,他派当时还是本科生的苏去收集更多的洞穴。最终,该团队收集了大约80个化石洞穴,其中大部分含有古代两栖动物的头骨和骨骼。这些骨头包含了动物生活方式的线索。目前还没有发现完整的骨骼,但根据部分遗骸,它们可能有一英尺长。它们的手臂很小,发育不全,但研究人员认为它们有另一种挖洞的方法。

苏说:“它们的头骨有点勺形,所以我们认为它们用头部在河床底部挖到地下,经历一段代谢率较低的时期,以便在旱季生存。这与一些现代蝾螈和鱼类的行为相似。”。

从本质上讲,这些古老的水生两栖动物在一年中多雨的时候都在河里游泳,但当这些河流干涸时,它们会先在泥泞的河床上挖掘。他们在地下度过了旱季,处于一种有点类似冬眠的状态,直到几个月后季风回来,雨水补充了河流。

苏和洛夫莱斯发现的化石恰好是不幸的,因为河流的路径每年都在变化。这些动物埋葬自己的地方不再保持湿润,所以这些动物从未出现,而是死在洞穴里。

这些古代两栖动物生活在现在的东肖肖尼人的祖传土地上,研究人员与他们有着持续的合作关系。

洛夫莱斯说:“我们对教育感兴趣,所以我们会见了东肖肖尼部落历史保护官员,他把我们和学校联系了起来。”。“这是一次伟大的多代合作。我们邀请了沃沙基堡学校的七年级学生、他们的老师和长辈与我们一起进入现场。长辈们告诉我们他们对岩石的理解以及他们在陆地上的历史,学生们找到了洞穴和骨头。”

在他们的论文中,研究人员解释说:“‘努姆贝’是居住在山区的小人物的名字,他们在肖松尼文化中占有重要地位(除其他外),-han是表示与尼努姆贝人关系的所有格词缀,‘dookoo’意为‘肉’,‘dukah’意为“食客”。总之,‘Ninumbeehan dookodoukah’的意思是‘小人物的食肉者’,纪念小人物并引用化石的锋利牙齿。我们的目的是向东肖松尼人、他们的语言和他们所属的土地致敬。”

“我们学区(弗里蒙特县第21学区)和Lovelace博士及其团队之间的合作说明了行动中的互惠性,以及通过研究人员和社区之间建立真实的关系可能产生的长期、转型性影响,”印度教育协调员办公室、该论文的合著者Amanda LeClair Diaz说。

“科学家、社区成员、教育工作者、中学生和东部肖肖尼族长老聚集在一起了解这些化石,并为化石命名为Ninumbeehan dookoodukah的过程,巩固了我们作为肖肖尼族人与我们的家园和存在于这种环境中的生物之间的代际联系。”

尼努比汉为科学家们提供了一条诱人的线索,让他们了解2.3亿年前怀俄明州的生命是什么样子的。Pardo说:“三叠纪的小型两栖动物非常罕见,我们不知道为什么。”。“我们发现了一些大的,但这些小的真的很难找到。”

新描述的两栖动物也可以揭示现代两栖动物在气候危机带来的极端天气条件下的表现。

Pardo说:“现代两栖动物的多样性正面临重大威胁,气候变化是其中的重要组成部分。”。“但是,Ninumbeehan减缓新陈代谢以等待干燥天气的方式表明,一些具有相似季节行为的现代两栖动物谱系可能比一些模型所暗示的存活率更高。这是一线希望。”




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