现生两栖动物超过8000种,没有一种被确认生活在完全海洋(咸水)环境中。不到2%的物种,比如食蟹蛙(Fejervarya cancrivora)和部分斑点钝口螈,具备一定程度的耐盐能力。鸟类、爬行动物、哺乳动物这些四足动物里,都有物种能完全脱离陆地的食物和水源生存。化石记录里,此前也没有完全海洋两栖动物的证据。

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现在有了。一项发表于《自然·生态与演化》(Nature Ecology & Evolution)的研究描述了一个新物种——Gerrothorax maritimus,被认定为化石记录中首个完全海洋生活的两栖动物。它生活在约2.37亿年前的晚三叠世海洋,那片海域覆盖今天的中国。

研究团队分析了在中国贵州省南部发现的保存完好的骨架。化石出土的区域曾被海洋覆盖。

“这个区域是我们一直在观察并试图重建的生态系统的一部分,”研究合著者、加州大学戴维斯分校古生物学家元井良辅(Ryosuke Motani)在声明中说。“我们主要研究这里的海洋爬行动物和鱼类,现在又多了一种两栖动物,它是这个谱系里非常不寻常的成员。”

保存完好的骨架让团队还原出它的样貌。它体长约3英尺,身体扁平,覆盖着骨质甲胄。这层甲胄很可能用于防御捕食者,比如数百万年前游弋在这片海域、体长10英尺的鱼龙。体型上,它大致相当于今天的大鲵(娃娃鱼)。

“想想今天的两栖动物,这个动物不寻常的地方在于它很大,”元井说。“按体重算,它可能和大鲵差不多,但不同的是大鲵身体细长,而这个动物非常粗壮。”

依据骨质甲胄和头骨形状,团队判断它是底栖的吸食者,类似今天的须鲨(wobbegong)——一类现存共12种、栖息海底的毯鲨。

“它们大概就等在海底,猎物靠近时直接吸进去,”元井说。

现代两栖动物无法在海洋环境生存,因为皮肤不耐盐。它们的皮肤具有渗透性,可用于呼吸等多种功能;两栖动物不靠同一个口部开口喝水和呼吸,仅凭皮肤就能完成这两件事。受这套不耐盐的生理机制限制,它们必须生活在淡水中或淡水附近。食蟹蛙这类物种虽有一定耐盐能力,但在半咸水中会体重下降,必须回到淡水恢复。

研究者提出,骨质甲胄和更接近鱼类的身体,帮助 Gerrothorax maritimus 绕开了这一限制。甲胄阻止皮肤吸水,意味着它需要用嘴喝下海水,再通过消化道吸收,鳃则负责滤掉盐分。同属 Gerrothorax 的其他物种也长有鳃。

团队认为,化石出土于深海沉积物中,且骨架近乎完整,这两点支持它是海洋居民。元井的解释是:“海上的尸体,除非立刻沉到海底,否则往往会干瘪、在沉底前失去肢体。但这些动物连手指都保留了下来,说明它们很可能死在生前居住地附近。”