鱷魚體型由小變大的進(jìn)化是由氣候造成的

除了南極和歐洲外，鱷魚分布在世界各地，它們有27個(gè)品種，分屬短吻鱷，凱門鱷和加里爾鱷種類。盡管鱷魚當(dāng)中有一些較小的品種，但是這些頂級(jí)食肉動(dòng)物的體型通常很大，至少2米以上。

但是，如果觀察化石，鱷魚的種類要豐富得多，具有許多不同的外形，體型以及非凡的生態(tài)多樣性。

在超過2億年的悠久進(jìn)化歷史中，鱷魚嘗試了不同的生活方式以及不同的身長。究竟是哪些環(huán)境因素可能影響了鱷魚的體型？過去滅絕的鱷魚因何滅絕？

鱷形綱共有400多種物種，包括現(xiàn)代鱷類以及所有已滅絕的親屬。那些已經(jīng)滅絕的鱷形動(dòng)物具有很多生活形態(tài)，從完全水生生物的海洋形式到具有復(fù)雜牙齒的陸生食草動(dòng)物?；涗涳@示的鱷魚的生態(tài)多樣性要比現(xiàn)代鱷魚類動(dòng)物更多。

食草的獅鼻鱷與人類尺寸的對(duì)比

活在三疊紀(jì)的最古老的鱷魚很小，很少超過1米長。乍一看，鱷魚體型從小演化為更大的物種符合生物學(xué)家已經(jīng)確定的總體趨勢(shì)：動(dòng)物會(huì)隨著時(shí)間的流逝而變得更大，這種模式稱為柯普定律，即自然當(dāng)中的中大體型生物是源自積極的選擇，而不是隨機(jī)過程?？茖W(xué)家已經(jīng)在哺乳動(dòng)物，恐龍和翼龍中發(fā)現(xiàn)了這種趨勢(shì)。

為了了解這條規(guī)則是否適用于鱷魚，古生物學(xué)家將近200種物種的頭骨長度數(shù)據(jù)匯總在一起，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鱷魚的頭骨似乎并沒有隨著時(shí)間的推移而變大。取而代之的是一個(gè)更為復(fù)雜的場(chǎng)景，隨著各個(gè)亞組的發(fā)展和滅絕，鱷魚平均體型發(fā)生了多次變化。為什么？

當(dāng)分析鱷魚不同生活方式下的身體大小變化時(shí)，研究者們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要線索。當(dāng)把鱷魚分為三個(gè)生態(tài)類別：陸生，半水生和全水生時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)了陸地上的鱷魚比半水生和海洋的鱷魚要小得多。其它研究人員也記錄了哺乳動(dòng)物的類似發(fā)現(xiàn)，其海洋物種大于其陸地親屬。想想海象和海獅，它們比貓，狼和狗的體型大很多。

一種解釋可能是對(duì)水生生物生活所必需的適應(yīng)。例如，較大的身體可能有助于維持水中的最佳溫度。

研究人員還調(diào)查了環(huán)境因素，比如溫度和地理分布是否對(duì)鱷魚的體型有影響。當(dāng)把鱷魚細(xì)分為較小的亞組時(shí)，古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些有趣的結(jié)果。

左為芝加哥博物館的野豬鱷頭骨，右為巴西博物館的岡瓦納鱷頭骨

古生物學(xué)家測(cè)量了博物館藏品中的鱷魚化石頭骨，并將其與標(biāo)本存活時(shí)的氣候條件相匹配。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物的平均大小在最冷的時(shí)候上升。這似乎違反直覺，因?yàn)轺{魚和其他爬行動(dòng)物喜歡溫暖的地方。對(duì)此的可能解釋是：隨著地球氣候變涼，鱷魚可能生活的區(qū)域受到更多限制。這可能會(huì)增加其棲息地的競(jìng)爭(zhēng)，也許體型更大的鱷魚變得更成功。最終，較低的溫度可能導(dǎo)致較小的鱷魚滅絕。

研究人員認(rèn)為，首先，體型規(guī)模對(duì)鱷魚來說很重要，它可能決定著物種是繼續(xù)進(jìn)化或滅絕。

其次，氣候變化可以影響物種的進(jìn)化。就鱷魚而言，氣候變化，比如新生代的降溫可能導(dǎo)致了當(dāng)今鱷魚這種物種的較大的體型規(guī)模。鱷魚被更多地限制在熱帶地區(qū)，這可能導(dǎo)致較小的鱷魚物種的滅絕。

最后，現(xiàn)代鱷魚的龐大體積雖然象征著力量，但可能也意味著該群體的生態(tài)脆弱性，它們其實(shí)面臨著長期的滅絕過程。

今天，剩下的少數(shù)鱷魚物種正面臨與環(huán)境變化有關(guān)的額外挑戰(zhàn)，這一次，它是由于人為破壞其生態(tài)系統(tǒng)而造成的。