对已灭绝的巨型海洋爬行动物墓地的分析表明神秘地点是古代的出生地

今天的海洋巨人——例如蓝鲸和座头鲸——经常性地进行大规模迁徙，穿越海洋，在捕食者稀少的水域繁殖和生育，许多人年复一年地聚集在同一片海岸线上。现在，一组科学家的新研究——包括犹他大学(犹他州自然历史博物馆和地质与地球物理系)、史密森学会、范德比尔特大学、内华达大学里诺分校、爱丁堡大学、德克萨斯大学的研究人员奥斯汀大学、布鲁塞尔自由大学和牛津大学的研究表明，在巨鲸进化前将近 2 亿年，校车大小的海洋爬行动物鱼龙可能已经进行了类似的迁徙，以便在相对安全的情况下一起繁殖和生育。

今天发表在《当代生物学》杂志上的研究结果检查了内华达州洪堡-托亚贝国家森林中著名的柏林鱼龙州立公园 (BISP) 的丰富化石床，许多 50 英尺长的鱼龙 ( Shonisaurus popularis ) 躺在那里石化石头。该研究由 NHMU 首席馆长兼古生物学馆长兼副教授 Randall Irmis 合着，对至少 37 种海洋爬行动物如何在同一地点达到目的提供了一个合理的解释——这个问题一直困扰着半个多世纪的古生物学家。

“我们提供的证据表明，这些鱼龙大量死于此地，因为它们在数十万年的时间里迁移到该地区生育了许多代人，”合著者、史密森尼国家自然历史博物馆馆长尼古拉斯·佩恩森说。“这意味着我们今天在鲸鱼身上观察到的这种行为已经存在了 2 亿多年。”

多年来，一些古生物学家提出，BISP 的鱼龙——类似于超大矮胖海豚的捕食者，已被用作内华达州的州化石——死于大规模搁浅事件，例如有时会折磨现代鲸鱼的事件，或者这些生物被毒素毒害，例如来自附近的有害藻华。问题是这些假设缺乏强有力的科学证据来支持它们。

为了解开这个史前之谜，该团队将 3D 扫描和地球化学等较新的古生物学技术与传统的古生物学坚持不懈地结合起来，仔细研究了档案材料、照片、地图、田野笔记和一个又一个博物馆藏品的抽屉，以寻找可能存在的证据碎片。重新分析。

尽管大多数经过充分研究的古生物遗址都会挖掘化石，以便研究机构的科学家可以更仔细地研究它们，但内华达州立公园运营的 BISP 吸引游客的主要景点是一座类似谷仓的建筑，里面有研究人员称之为 Quarry 2 的地方，留在岩石中的鱼龙阵列供公众观赏和欣赏。采石场 2 有大约七只鱼龙的部分骨骼，它们似乎都死于大约同一时间。

“当我在 2014 年第一次访问该网站时，我的第一个想法是研究它的最佳方法是创建一个全彩色、高分辨率的 3D 模型，”主要作者、范德比尔特大学助理教授尼尔凯利说。“3D 模型将使我们能够研究这些大型化石相互之间的排列方式，同时又不会失去逐骨研究的能力。”

为此，研究团队与史密森尼数字化项目办公室 3D 项目团队成员 Jon Blundell 以及博物馆古生物学系信息学经理 Holly Little 合作。当古生物学家使用传统古生物学技术对骨骼进行物理测量并研究该地点时，Little 和 Blundell 使用数码相机和球形激光扫描仪拍摄了数百张照片和数百万个点测量值，然后使用专用软件将这些数据拼接在一起以创建 3D 模型的化石床。

“我们的研究结合了古生物学的地质和生物学方面来解开这个谜团，”Irmis 说。“例如，我们检查了化石周围岩石的化学成分，以确定环境条件是否导致在一个环境中出现如此多 的秀尼龙 。一旦我们确定它没有，我们就能够专注于可能的生物学原因。”

该团队收集了化石周围岩石的微小样本，并进行了一系列地球化学测试，以寻找环境干扰的迹象。一项测试测量了通常伴随大规模火山活动的汞，并没有发现汞含量显着增加。其他测试检查了不同类型的碳，并确定没有证据表明海洋沉积物中的有机物突然增加会导致周围水域缺氧(尽管鱼龙像鲸鱼一样呼吸空气)。

这些地球化学测试没有显示这些鱼龙因某些可能严重扰乱它们死亡的生态系统的灾难而灭亡的迹象。研究小组继续将目光投向 2 号采石场以外的周围地质情况以及之前从该地区挖掘出的所有化石。

地质证据表明，当鱼龙死亡时，它们的骨头最终沉入海底，而不是沿着浅到足以表明搁浅的海岸线沉入海底，从而排除了另一个假设。更能说明问题的是，该地区的石灰岩和泥岩中到处都是大型成年 秀尼龙标本，但其他海洋脊椎动物却很少见。BISP 的大部分其他化石来自小型无脊椎动物，如蛤蜊和菊石(现代鱿鱼的螺旋壳近亲)。

Pyenson 说：“这个地方有很多来自这一物种的大型成年骨骼，几乎没有其他骨骼。” “这些鱼龙几乎没有鱼或其他海洋爬行动物的遗骸，也没有幼年的 秀尼龙 骨骼。”

研究人员的古生物学天罗地网消除了一些潜在的死亡原因，并开始提供有关这些海洋捕食者所处生态系统类型的有趣线索，但证据仍未明确指出另一种解释。

当研究小组在 BISP 收集的新化石中发现微小的鱼龙遗骸并隐藏在旧博物馆藏品中时，他们发现了这个难题的关键部分。在范德比尔特大学使用显微 CT X 射线扫描仔细比较骨骼和牙齿后发现，这些小骨头实际上是胚胎和新生的 秀尼龙。

凯利说： “一旦发现这里没有什么可吃的，而且这里有大型成年 秀尼龙以及胚胎和新生儿，但没有幼龙，我们就开始认真考虑这是否可能是一个出生地。”

对发现不同鱼龙骨骼群的各个地层的进一步分析还表明，BISP 的许多化石层的年龄相差至少数十万年，如果不是数百万年的话。

“发现这些具有相同物种的不同地点分布在具有相同人口分布的地质时期告诉我们，这是这些大型远洋捕食者世代回归的首选栖息地，”Pyenson 说。“这是一个明确的生态信号，我们认为，这是 秀尼龙曾经出生的地方，与今天的鲸鱼非常相似。现在我们有证据表明这种行为已有 2.3 亿年历史。”

该团队表示，这一系列研究的下一步是调查北美的其他鱼龙和 秀尼龙 遗址，并考虑到这些新发现，以开始通过寻找其他繁殖地点或其他物种更多样化的地方来重建他们的古代世界这些物种本可以成为这种已灭绝的顶级捕食者的丰富觅食地。

“这项新工作的一个令人兴奋的事情是我们发现了新的秀尼龙标本， 它们 的头骨材料保存完好，”Irmis 说。“结合拉斯维加斯内华达州立博物馆在 1950 年代和 60 年代收集的一些骨骼，我们很可能最终会有足够的化石材料来最终准确地重建 秀尼龙 骨骼的样子。”

“我们的工作是公开的，”布伦德尔说。“我们不只是扫描站点和对象并将它们锁定。我们创建这些扫描是为了向其他研究人员和无法亲临博物馆的公众开放这些藏品。”

这项研究是在林务局和内华达州立公园颁发的研究许可下进行的，并得到了史密森尼、内华达大学里诺分校、范德比尔特大学和犹他大学的资助。

柏林鱼龙州立公园是内华达州中西部肖肖尼山脉洪堡-托亚比国家森林的一部分。它位于北派尤特人和西肖肖尼人的祖先家园内。