海豹來了——塊陶啊!鸚鵡螺

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現生的鸚鵡螺 (nautiloid) 是大家耳熟能詳的可愛頭足類動物,也給人「活化石」的印象,整體形態在漫長的演化中似乎沒有太多改變,其實這個過程已經演變出各式各樣的物種,只是留下來的有限,目前僅能在西太平洋與印度洋交界的中部深海處發現他們,然而5000萬年前,鸚鵡螺類可是更多樣且廣泛生存於全球的,是什麼因素讓他們越來越少,至今仍不清楚發生什麼事。一趟臺灣的化石尋覓之旅,讓臺大生科系蔡政修副教授合作的跨國研究團隊,試圖從一個全新的角度,探討新生代中海洋哺乳類的捕食壓力,導致鸚鵡螺被侷限的背後機制。

撰文|孫正涵

圖1:臺灣鸚鵡螺化石 (Nautilus taiwanus) 復原圖|摸背鰭 繪製
演化動力:掠食者與獵物之間的互動

在漫長的地球演化歷史中,鸚鵡螺這一大類群曾具有高度多樣性且廣布全球的海洋,現今則是由鸚鵡螺屬 (Nautilus) 與異鸚鵡螺屬 (Allonautilus) 成為鸚鵡螺類群的最後成員,且生存範圍僅限於熱帶印度-西太平洋海域。

一般認為章魚類的演化主要受到脊椎動物的捕食壓力影響,鸚鵡螺的演化歷程至今限縮於這麼小的範圍,則是一直被認為與全球氣候變遷、洋流模式和水溫的變化有關。然而,鮮少研究從掠食者與獵物之間的關係探討鸚鵡螺的演化;因此,2022年一項美國與臺灣的跨國研究,以全新的角度探討新生代海洋哺乳類的崛起,對於鸚鵡螺減少的可能影響[2]

 

臺灣鸚鵡螺化石發現成為關鍵

此跨國研究團隊,在2019年於臺灣進行野外調查時,意外挖掘出中新世 (Miocene) 約1千5百萬年前一種新的鸚鵡螺化石,並命名為臺灣鸚鵡螺 (Nautilus taiwanus),也是目前鸚鵡螺屬在印太地區留下最北端的記錄[1](圖2)。

有趣的是,研究臺灣鸚鵡螺化石的過程中,根據研究團隊過去累積的田野經驗和發表,發現在演化的時序中,美洲西北部和日本的鸚鵡螺化石紀錄,竟然在鰭足類 (Pinnipedia)——海豹出現後就消失了!難到千、百萬年的過程中,就是海豹慢慢地把鸚鵡螺「吃」到現在這麼侷限的生存範圍嗎?

於是臺灣鸚鵡螺的化石出土就這麼成為關鍵,讓研究團隊開始進行一項全新的回顧研究,也就是新生代的鯨魚與海豹對鸚鵡螺產生捕食壓力的可能性。

圖2:臺灣鸚鵡螺化石發現地與地層年代|來源:參考文獻1

 

海洋哺乳類捕食鸚鵡螺的影響

此篇研究整合、分析過去的化石紀錄與地質資料,發現始新世 (Eocene) 以來,出現鰭足類的化石紀錄時,同區域的鸚鵡螺們就幾乎消失了。唯一的例外是在鰭足類出現後並未立即滅絕化石鸚鵡螺——無管角石(Aturia,他們後來也滅絕了),外殼的形態相對扁平又薄,反映了更靈活、快速游泳的方式,這可能讓無管角石得以躲避這些飢腸轆轆的海洋哺乳類。除了鰭足類,早期的鯨魚具有多樣性的頭骨與牙齒形態,也成為可能的掠食者之一。

看到這裡,或許你也想到一個問題「有直接的證據,證明過去的鸚鵡螺是被海豹吃掉的嗎?例如外殼咬痕的化石紀錄之類的。」中生代 (Mesozoic) 的菊石和鸚鵡螺化石,被捕食的紀錄相當的多,像是海洋爬蟲類的咬痕等等。然而,此研究團隊在新生代的鸚鵡螺化石紀錄中,找不到任何有關咬痕的研究資料,代表相較於中生代的海洋爬蟲類,新生代的海洋哺乳類可能具有完全不同,或者可能是更有效的覓食方式(設計對白:直接咬爆太遜了,我都用吸的。)

當然,這都還需更仔細地收集新生代鸚鵡螺化石上的咬痕,以第一手觀察的紀錄搭配過去所累積的研究成果,探討海洋中的掠食者和獵物之間的互動、生物地理分布與演化過程的秘辛。可以肯定的是,這項跨國研究正式發表了在鸚鵡螺的演化過程中,新生代出現的海豹一路把他們「逼」到現在的窘境~此外,這項研究告訴我們鸚鵡螺生存中脆弱的一面,不容忽視的是,現在的鸚鵡螺其實也受到人類的獵捕壓力,從古生物研究讓我們更進一步瞭解保育的重要性!

 


註釋

化石 (fossil) 是滅絕生物們過去生存的直接證據,堅硬的骨骼經過長時間的沉積作用,骨質被礦物不斷侵蝕成保有骨骼形態的石頭,藉由深入研究化石的形態可以告訴我們過去的生物多樣性組成,也就是古生物學 (paleontology) 中基礎研究的範疇。

 


參考文獻

  1. Goedert, James L., Steffen Kiel, and Cheng‐Hsiu Tsai, Miocene Nautilus (Mollusca, Cephalopoda) from Taiwan, and a review of the Indo‐Pacific fossil record of Nautilus, Island Arc, 31.1 (2022): e12442.
  2. Steffen Kiel, James L. Goedert, Cheng‐Hsiu Tsai, Seals, whales and the Cenozoic decline of nautiloid cephalopods, Journal of Biogeography, 10.1111/jbi.14488, 49, 11, (1903-1910), (2022).
  3. Steffen Kiel, How seals made Nautilus a ‘Living Fossil’

 


※編輯的話

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