从化石足迹看两栖动物的衰落

 

英国的伯明翰市是工业文明发源地，在3亿年前还是一片茂密的热带雨林，耸立着石松，木贼这样的原始树木。在雨林中繁育出多种多样的早期两栖动物、昆虫、无脊椎动物。随着动植物的死亡，这里沉积了厚厚的泥炭层形成丰富的煤矿，为伯明翰成为世界领先的重工业城市提供了物质基础。

 

到了石炭纪晚期，全球气候发生剧烈变化，气候越来越干燥，欧洲的雨林开始消失收缩。雨林的崩溃被认为是造成植物灭绝，大量两栖动物消失的原因，也是爬行动物取代两栖动物成为陆地主宰的原因。

 

石板上的足迹

 

伯明翰研究人员发现的化石脚印为揭示这个变化的世界提供了一个特殊的窗口。伯明翰大学的教师沃尔特·亨利·汉德克（Walter Henry Hardaker）在汉普斯特德区的采石场发现了这些20世纪早期的化石，从汉德克发现它们以后，这些化石就一直被遗忘在伯明翰大学的博物馆里。

 

足迹保存在约有20个的红色砂岩石板中，从足迹可以看到石炭纪晚期的动物走在泥泞的河道上，随后足迹被洪水冲上来的沙子盖住保存了下来，这些足迹展现了生活在那里的动物是如何在河滩上飞掠而过的，甚至连当时环境的精致细节也全都保留了下来。

 

伯明翰大学的研究团队是由伯明翰古生物学和古环境学专业本科生卢克·米德（Luke Mead）带领，用先进的摄影测量技术研究足迹，从不同角度多轨道拍摄，将照片采集的信息用软件转变成高分辨率的3D模型（模型已免费分享到互联网作为教育资源）。他们将得到的模型同其他地区的石炭纪化石作比较来确定这些足迹是由什么动物踩成的。

 

两栖动物的衰落

 

 

这些足迹中最多的是两栖类动物的足迹，从几厘米到几米长的两栖动物都有，除了两栖动物外还有两种其他类型的脊椎动物。足迹追踪显示大盘龙（large pelycosaur）可能也在场，外形上类似现代的科摩多龙（Komodo dragons，世界上最大的蜥蜴）。大盘龙是伟大的进化谱系关键一环，是哺乳动物的祖先；另一种足迹是一种小型蜥行类动物的足迹，它们是脊椎动物进化的另一分支，最终演变发展成从恐龙、蜥蜴、乌龟，最后成为鸟类这一大类生命群体。

 

从这个地质时间的快照中捕获了一个重要的进化时刻。尽管两栖类动物仍然占据绝大多数，但是两栖动物对潮湿环境和水体的依赖，让它们在复杂多变且干旱环境竞争中处于劣势。坐落于著名的群岛中心，繁华的伯明翰如今已与过去的世界再无瓜葛，但是躺在其中的化石们仍然在述说着3亿年前的秘密。