解决了：自1852年以来一直令人迷惑的科学家之谜–奇异的长颈鹿颈爬行动物被捕到水下

鼻孔和弯曲的牙齿位于鼻孔的顶部，非常适合捕获滑溜的猎物：Tanystropheus的头骨对水中的生命具有多种明显的适应性。

20英尺长的标本被描述为与表亲分离的物种，以神话传说中的九头蛇命名。

1852年首次描述了一种名为 Tanystropheus的化石，此后一直困扰着科学家。有一次，古生物学家认为它是像翼龙一样的翼龙，并且它长长的空心骨头是支撑翼的手指中的指骨。后来，他们发现那是细长的颈骨，它是一个20英尺长的爬行动物，脖子是10英尺：是其躯干的三倍。直到现在，科学家们仍不确定它是生活在陆地上还是在水中，而且他们不知道较小的标本是幼虫还是完全不同的物种。通过CT扫描化石粉碎的头骨并将其数字化重组，研究人员发现了证据，证明这些动物是水栖动物，并且通过检查骨骼中的生长环，确定大小的 Tanystropheus是可以与每个动物并存的独立物种。其他人则没有竞争，因为他们猎捕了不同的猎物。

芝加哥菲尔德博物馆的古生物学家奥利维耶·里普尔珀（Olivier Rieppel）说，我已经研究了扁嘴猴已有30多年了，因此看到这些生物变得神秘而感到非常满意，他是《当代生物学》（Current Biology）上一篇有关这一发现的新论文的作者之一。

Tanystropheus的脖子是其躯干的三倍，但只有十三根极其细长的椎骨。

Tanystropheus生活在三叠纪中期的2.42亿年前。在陆地上，恐龙刚刚开始出现，大海被大型爬行动物所统治。但是，很长一段时间以来，科学家们不确定 Tanystropheus是生活在陆地上还是在水中。它的怪异身体并没有以一种或另一种方式使事情变得清晰。

Rieppel说， Tanystropheus看起来像一条短吻鳄，脖子非常长。较大的标本长20英尺，其脖子占该长度的10英尺。对于脖子这么长的动物来说，奇怪的是，它们只有十三根颈椎，确实很细长。（我们看到长颈鹿也有同样的情况，长颈鹿只有七个颈骨，就像人类一样。）他们的脖子相当不灵活，并被称为颈肋的多余骨头所加强。

在同一地区发现了许多大型的 Tanystropheus化石，如今在瑞士，也有一些长约四英尺的类似动物的化石。因此，科学家不仅不确定这些动物是陆地动物还是海洋动物，而且他们也不知道较小的标本是少年还是与20英尺长的动物不同的物种。

重建了Tanystropheus hydroides（大物种，新命名）和Tanystropheus longobardicus（小物种）的骨骼。每个170厘米高的轮廓用作刻度。

为了解决这两个长期存在的谜团，研究人员使用了更新的技术来查看动物骨骼的细节。大型的 Tanystropheus化石头骨已被压碎，但论文的主要作者，苏黎世大学的研究员斯蒂芬·斯皮克曼（Stephan Spiekman）能够对化石板进行CT扫描，并生成其中的骨骼碎片的3D图像。

Spiekman说：“ CT扫描的强大功能使我们能够看到化石无法观察到的细节。”“通过强烈压碎的头骨，我们能够重建几乎完整的3D头骨，从而揭示关键的形态学细节。”

头骨具有关键特征，包括鼻子上的鼻孔像鳄鱼一样，表明 Tanystropheus生活在水中。它可能处于等待状态，等待鱼类和鱿鱼般的动物游过，然后用其弯曲的长齿将它们钩住。它可能已经到了下卵的地步，但是总的来说，它留在了海洋中。

使用压碎的颅骨碎片的CT扫描，以数字方式重建了斜方肌的颅骨。

Rieppel并不惊讶地发现证据指向居住在水上的 Tanystropheus。他说：“在陆地环境中，那条脖子没有意义。”“这只是一个笨拙的结构。”

这样就回答了一个有关 Tanystropheus住的地方的问题。为了了解这些小标本是幼年还是单独的物种，研究人员检查了骨骼的生长和衰老迹象。

“我们查看了小型骨头的横截面，并为找到许多年轮感到非常兴奋。这告诉我们这些动物已经成熟。”研究的资深作者，苏黎世大学的研究员Torsten Scheyer说。

Rieppel说：“小型的是成年人，基本上封了案子。”“现在证明这是两个物种。”研究人员以希腊神话中长颈水蛇为名，将较大的一个称为 Tanystropheus氢化物。该小型表格的原始名称为 Tanystropheus longobardicus。

多年以来，我们一直怀疑有两种扁嘴猴，但直到我们能够进行CT扫描较大的标本之前，我们还没有确切的证据。现在我们要做。苏格兰国家博物馆自然科学保管人，该论文的合著者尼克·弗雷泽（Nick Fraser）说。“发现这个奇异的长颈爬行动物中有两个非常不同的物种，它们在大约2.4亿年前的特提斯海中游泳并彼此生活在一起，这非常重要。”

这些动物的大小各异，大物种中的圆锥形牙齿和小物种中的冠状牙齿，意味着它们可能不会竞争相同的猎物。

施皮克曼说：“这两个密切相关的物种已经进化为在相同的环境中使用不同的食物来源。”“小物种可能以虾类等带壳动物为食，而大物种则以鱼类和鱿鱼为食。这确实很了不起，因为我们希望 Tanystropheus的怪异脖子专门用于一项任务，例如长颈鹿的脖子。但实际上，它允许几种生活方式。这完全改变了我们看待这种动物的方式。”

这种“分裂”栖息地以容纳两个相似物种的过程被称为生态位分区。Rieppel说：“达尔文非常关注物种之间的竞争，以及在资源上的竞争如何甚至导致其中一个物种灭绝。”“但是这种激进竞争发生在岛屿等受限制的环境中。 Tanystropheus所生活的海盆显然可以支持生态位的划分。这是一个重要的生态现象。”

Rieppel补充说， Tanystropheus是标志性的化石，并且一直存在。“阐明其分类法是了解该群体及其演变的重要的第一步。”

参考：Stephan N.F.所著的“在长颈三叠纪爬行动物Tanystropheus中的水生习性和生态位划分”。Spiekman，James M.Neenan，Nicholas C.Fraser，Vincent Fernandez，Olivier Rieppel，Stefania Nosotti和Torsten M.Scheyer，2020年8月6日，《现代生物学》。
10.1016 / j.cub.2020.07.025