恐龙时代可以说是爬行动物大乱斗,不过,在这场大乱斗里,虽然恐龙占据了有利的生态位,但是人家鳄鱼也不差,浅水区基本上被它占领,而且在6500万年前的大灭绝事件里,鳄鱼在恐龙几乎尽数灭绝(部分成鸟类)的大环境下,硬生生的抗了下来,成功生存到了今天。
不过,鳄鱼的代价也很大,第一是它们的外观变化比较小,只是这里的外观没有太大改变并不是指从进化之初就这样,而是从1.5亿年前到现在。
第二就是种类也大大缩水,到现在只有26种不同的种类,跟幸存的恐龙进化成的鸟类种类差了不是一星半点(超过1万个物种)。
那么,鳄鱼在进化史上到底发生了什么变化?为什么从1.5亿年前到现在鳄鱼就几乎停止了进化呢?我们一起来了解一下。

从目前的考古证据来看,鳄鱼的演化史最早可以追溯到大约2.3亿年前的三叠纪晚期。最早的鳄形超目动物,是一群叫做 “楔形鳄类” 的小型陆生爬行动物。它们的体型很小,头骨只有5到15厘米长,四肢直立,能在陆地上快速奔跑,而且当时的它们也是完全的陆生动物,一辈子生活在陆地上。

从外观上看,鳄鱼的祖先更像是安装了四条狗腿的蜥蜴,随着时间的推移,鳄鱼的祖先也在不断的进化,到了约2亿年前的早侏罗世,现代鳄鱼的身体结构才开始出现。
但即便如此,早期鳄鱼和今天的鳄鱼外观依然差距很大。比如2001年在日本北海道发现的Amphicotylus milesi,生活在约1.5亿年前,虽然已经有了半水生生活方式和类似现代鳄鱼的头骨,但依然是鳄鱼家族里一个较早的分支。

而真正意义上的现代鳄鱼祖先,也就是鳄鱼最早的直系组选真鳄类(Eusuchia), 大约是在1.45亿年前的白垩纪早期才出现。从那时起,鳄鱼的“身体设计图”才基本定型,之后就没怎么大的改变过。
所以,鳄鱼进化了2亿年没变这个说法并不准确,严格意义上说应该是:鳄鱼在2亿年前就开始尝试向着半水生掠食者进化,然后花了大约5000万年把这个目标彻底达成,达成之后它们的外观在之后的1.5亿年之间基本没改过。

纵观动物的进化史,它们形态的改变其实跟适应环境有关,举个例子,我们熟知的大熊猫,它的祖先始熊猫原本是龇牙咧嘴的食肉动物,但从它逐渐的向高山迁徙适应竹子的生活之后,它们的外观就发生了很大的变化。

还有我们之前聊过的袋狮也是一样,它曾经是食草动物,在向着食肉动物进化的过程中,它的爪子变锋利了、门齿也变得锋利且发达,为了获得更强大的咬合力,它的头骨也跟之前发生了天翻地覆的变化。

简单的说就是动物演化出新的形态,是因为环境变了,旧的形态在新的环境下活不下去了。但鳄鱼的情况恰恰相反,它找到了一个几乎能在任何环境下都能凑合着活的方案。
早在2021年,布里斯托大学的Max Stockdale团队在《自然—通讯生物学》上发表了一项研究。他们用机器学习算法分析了大量鳄鱼化石的体型数据,发现了一个关键规律:鳄鱼的演化遵循一种叫“间断平衡”的模式。
那什么叫间断平衡呢?简单说就是:绝大多数时间里,鳄鱼几乎不变化;但每隔一段时间,环境发生剧烈变化时,它们会在短时间内快速演化,然后再次进入停滞期。
不过,这个模式有个大前提,那就是那些演化速度快的鳄鱼,反而会灭绝。只有那些“懒得动”的鳄鱼活了下来。

那为什么会这样呢?进化快反而成了鳄鱼的桎梏?我认为有三个主要原因:
首先,鳄鱼的身体设计已经够用了。 鳄鱼有着强大的咬合力(现存鳄鱼中最大的可达1.9吨),有坚固的装甲皮肤(鳞片覆盖的皮肤),有能在水下闭气数小时的能力,有极低的新陈代谢率(能让它一顿饱餐后坚持几个月之久),所以这套配置在淡水浅水中基本上就无敌了。
毕竟淡水的浅水区,本就没有什么大型的水生动物在这里活动,岸边来得通常也是喝水的,所以,在当下,鳄鱼也没有一个专性的天敌(主要以鳄鱼为食的动物),再配合上其他的能力,它在这里几乎可以高枕无忧了。

其次是环境的压力不够大。 动物的演化是需要“压力”,比如食物变了,天敌变了,气候变了等等,这逼着动物不得不变。换句话说,就是变则通,不变则亖。但是鳄鱼的生态位比较特殊,它是半水生伏击掠食者,在过去1.5亿年里几乎没有动物跟它去相同的生态位争夺,所以,演化的压力一直也没给到鳄鱼。
最后是鳄鱼其实是“变得很慢”。 Stockdale的研究发现,当气候变暖时,鳄鱼的演化速度会加快,体型也会增大。在中生代,全球温度比现在高得多,鳄鱼的种类也比现在多得多,各种大型的鳄鱼比比皆是,比如体长能达到12米、体重可达8吨的帝鳄、体长超过9米的盾甲鳄鱼等等。
只不过,如今正处于第四纪大冰期,寒冷的气候限制了它们的多样性和演化速度而已。
所以,从1.5亿年前到现在鳄鱼是变得比较慢而已,并不是完全不变,而它缓慢进化的原因就是因为自身足够硬和缺少演化的压力。

上图是帝鳄和如今鳄鱼的头骨对比
鳄鱼之所以在恐龙纷纷退出历史舞台后还能存活至今,除了我们上面说到的鳄鱼的强项之外,还有一个藏在鳄鱼骨头里的秘密-生长缓慢。
2023年,南非金山大学的研究团队在《当代生物学》上发表了一项重要研究。他们分析了2亿年前的鳄鱼祖先化石的内部骨骼结构,同时对比了几十种不同地质年代的鳄鱼骨头发现,鳄鱼生长缓慢的基因早在它们的祖先第一次下水的时候就有了,只是随着时间的推移,它们越来越慢而已。
那这跟鳄鱼躲过灭绝事件有什么关系呢?研究团队发现,三叠纪末期(约2.014亿年前)发生了一次大灭绝事件。当时,只有生长缓慢的鳄形类幸存下来,而生长较快的那些都灭绝了。
这是因为在环境发生剧变时,食物会大幅度的缩减,而那些生长缓慢的鳄鱼更能熬过食物匮乏,从而幸存下来。也正是这种慢,导致了鳄鱼出现基因突变的几率变小,进而让它们能尽可能的保持原来的形态。

在白垩纪末期,那颗直径10公里的小行星撞上地球,终结了恐龙时代。在当时,恐龙灭绝了,翼龙灭绝了,菊石灭绝了,地球上约75%的物种都灭绝了。
但鳄鱼活了下来。这不仅仅是因为它可以几个月不吃东西,还因为鳄鱼可以待在水中躲避极端气候,同时在生态位中缺少竞争者。
换句话说,如果鳄鱼像恐龙一样在中生代进化出各种形态,可能早就跟恐龙一起灭绝了,所以,鳄鱼是用足够强的硬件,以不变应万变,这让我想起了一句话:有的人一出生就在罗马,有的人一生都是牛马。
而鳄鱼在进化史上就是生在罗马的人,它从中生代开始躲在水边,目睹了各种生物的兴衰,然后潜入水下,深藏功与名。
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