海洋中的鯨目動物（如鯨魚、海豚）是在大約5600萬年前進化的。又過了大約5000萬年，其中一些物種才變得非常龐大。然而，鯨目動物卻並非第一批海洋巨獸。
大約在2.49億年前，魚龍目動物出現在海洋中，並在接下來的1.5億年間裡都統治著海洋。這些中生代的魚形海洋爬行動物與現代鯨目動物在體型和生活方式上有很多相似之處，這種情況與它們在時間上實際相隔近2億年形成鮮明對比。
在一項新研究中，研究人員發現了一塊大小可以與現代鯨類動物相媲美的頭骨化石。這塊儲存完好的頭骨化石長達2米，其中還連同部分脊骨、肩膀和手臂。他們發現這塊化石屬於一種體長超過17米的龐然大物，它是魚龍目中的杯椎魚龍（Cymbospondylus）的一個新物種。
魚龍目Cymbospondylus youngorum的頭骨化石。| 圖片參考：Natalja Kent / NHM
研究團隊將其命名為Cymbospondylus youngorum，並將他們的發現發表在了近期的《科學》雜誌上。
這塊化石是從美國內華達的奧古斯塔山脈中被挖掘出來的。自1902年以來，古生物學家就一直在內華達州的一些山脈中尋找化石，這些化石為了解三疊紀打開了一扇窗，它們將現代與古代的海洋聯絡在了一起。
奧古斯塔山脈埋藏著許多生物化石。| 圖片參考：Lars Schmitz / NHM
在那裡，古生物學家發現了許多菊石，它們是現代頭足類動物（如烏賊和章魚）的有殼祖先；不僅如此，在那裡，古生物學家還發現了許多海洋爬行動物，這些標本被統稱為化石山動物群（Fossil Hill Fauna）。
化石山動物群中包含Cymbospondylus youngorum的許多獵物以及競爭對手。從Cymbospondylus youngorum細長的嘴部和圓錐形的牙齒來看，研究人員推測這種物種會捕食烏賊和魚類。同時，它龐大的體型則表明它也可能捕食較小和年幼的海洋爬行動物。
此外，他們還認為這種巨大的捕食者可能經歷過一些激烈的競爭。透過複雜的計算模型，研究人員檢測了化石山動物群的食物網中可能存在的能量，重現了遠古環境，發現除了Cymbospondylus youngorum，當時的海洋食物網可能還存在一些更龐大的食肉性魚龍動物。
研究表明，新的海洋巨獸Cymbospondylus youngorum生活在2.46億年前的海洋中，是目前已知的最早的魚龍目物種，是一系列海洋巨獸的開端。它們只比第一批魚龍目動物出現的時間晚大約300萬年，這意味著它們是在極短的時間內就成長到如此龐大的體型的。
洛杉磯自然歷史博物館恐龍研究所的志願者Viji shake在準備標本的過程中，躺在Cymbospondylus youngorum的頭骨旁。| 圖片參考：Martin Sander / NHM
那麼，是怎樣的過程推動了體型的快速擴張呢？研究人員發現，鯨目和魚龍目的共同點不僅限於擁有相同的體型範圍，它們還有著相似的體型構型，這些相似之處使它們很具有進行比較研究的科學價值。
研究人員將計算機建模和傳統古生物學結合起來，研究了這些海洋動物是如何獨立地達到如此大的尺寸的。結果發現，雖然魚龍目和鯨目動物都進化出了非常大的體型，但它們各自朝著巨型進化的路徑是不同的。
魚龍目似乎在其進化史的初期就經歷了體型上的繁盛期，變成了龐然大物，這似乎受益於在二疊紀末期大滅絕後的恢復期中，出現了大量的牙形石和菊石以填補大滅絕後的生態空白。這些生物的大量繁殖為海洋爬行動物提供了充足的食物。
一具被菊石包圍的魚龍化石，這可能是它們成長為龐然大物的食物來源。| 圖片參考：Georg Oleschinski / University of Bonn, Germany
鯨目動物則採取了不同的進化路線，它們的體型擴張似乎都與營養特化有關，比如須鯨（巨大的濾食性鯨）牙齒的缺失，齒鯨下潛到深海進行捕食的進化等。它們用了更長的時間才能達到龐然大物的尺寸。
雖然這二者有著不同的進化路線，但它們都是利用食物鏈中的生態位來使自己變得龐大的。
研究人員表示，透過研究像魚龍這樣的已完全滅絕的動物，我們可以對生命史的複雜性和共性描繪出更豐富的畫面。正如這項新研究所發現的那樣，這塊頭骨化石不僅使科學家對海洋爬行動物迅速成長為恐龍時代海洋中的龐然大物有了新的瞭解，還幫助我們更好地瞭解了現代鯨目動物是如何成為如此龐大的動物的。未來，利用新研究所彙編的資料集和測試過的分析方法，研究人員將開始考慮包括其他次生水生脊椎動物群體，以便更好地瞭解它們的進化史。
文：糖獸
參考來源：
https://nhm.org/stories/earths-first-giant
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abf5787
首圖來源：Illustrated by Stephanie Abramowicz, courtesy of the Natural History Museum of Los Angeles County (NHM).
