巨蛙吃恐龍？

7000多萬(wan) 年前的非洲馬達加斯加島曾經是恐龍生活的樂(le) 土。雖然馬達加斯加島隻是一個(ge) 島，但它的陸地麵積幾乎相當於(yu) 浙江省總麵積的6倍，因此有足夠的棲息地以支持大型掠食動物生存。除了恐龍，當時的馬達加斯加島上還生活著巨型鱷魚、早期哺乳類動物和巨大而凶猛的蛙類——惡魔角蛙。

1993年，第一隻惡魔角蛙的化石被發現於(yu) 馬達加斯加島的馬哈讚加盆地，在它們(men) 的左右眼上方各有一個(ge) 標誌性的角，和今天角蛙的角十分類似。在收集到足夠多的惡魔角蛙化石的基礎上，科學家統計出它們(men) 的平均體(ti) 長超過23厘米，比今天最大的蛙類——非洲牛箱頭蛙（體(ti) 長可達20厘米，質量可達2千克）還大。然而，即便是最大的惡魔角蛙，其顱縫也未完全愈合，這表明它們(men) 可能還有繼續發育的餘(yu) 地，最大個(ge) 體(ti) 的體(ti) 長或能達到40厘米，質量估計可達4.5千克。

惡魔角蛙的頭部碩大，幾乎占到全身體(ti) 積的1/2。不僅(jin) 腦袋大，它們(men) 的嘴也十分寬大。科學家在發現惡魔角蛙化石的地層中還發現了體(ti) 形較小的恐龍化石，並推測一些幼年恐龍也可能是惡魔角蛙的獵物。蛙竟然能捕食恐龍，科學家是怎麽(me) 做出這種驚人推斷的？

適應生境雖然今天的馬達加斯加島生物多樣性極高，但是在7000多萬(wan) 年前，那裏的環境並不像現在那麽(me) 適宜動物生存。當時的馬達加斯加島每年有很長時間是旱季，期間隻有幾場猛烈降水能夠形成臨(lin) 時濕地。惡魔角蛙的身體(ti) 結構就是適應這種幹旱環境的結果。

從(cong) 惡魔角蛙四肢和身體(ti) 的比例看，這些小短腿巨蛙很可能在陸地爬行，而不是像樹蛙那樣在樹枝之間跳躍。由於(yu) 身形大，惡魔角蛙的表麵積與(yu) 體(ti) 積比值小：它們(men) 的皮膚和外界的單位接觸麵積也小，這讓它們(men) 更不容易在幹燥環境下脫水。在一年中最幹旱炎熱的旱季，白天時它們(men) 利用自己粗壯的後肢在泥土中挖出一個(ge) 陰涼的洞穴，然後藏身其中。這種行為(wei) 在今天生活在某些季節差異性極大環境中的蛙類身上也能看到。因為(wei) 現存蛙類中和惡魔角蛙外形接近的都是一些凶猛的伏擊捕食者，所以科學家相信惡魔角蛙也是伏擊專(zhuan) 家。

惡魔角蛙的顱骨存在過度骨化現象，也就是骨質增生。一般情況下，顱骨的表麵應該是平滑的，而惡魔角蛙的顱骨存在大量增生的骨組織，使得它們(men) 的顱骨看上去凹凸不平。惡魔角蛙顱骨後方的某些骨骼大到甚至不得不侵占肩胛骨的空間，從(cong) 而限製前肢的活動範圍。一些科學家猜測，惡魔角蛙增生的骨骼可以提供更大表麵積供更粗的肌肉纖維附著，這或許表明惡魔角蛙有很強的咬合力。可是，它們(men) 的咬合力能夠咬碎小型恐龍嗎？

為(wei) 惡魔角蛙尋親(qin) 雖然惡魔角蛙已經滅絕，但現存的蛙類大家族中的確有和惡魔角蛙從(cong) 外觀到身體(ti) 比例都十分接近的角蛙，也就是南美角蛙，俗稱“吃豆人蛙”。由於(yu) 現存的吃豆人蛙和已滅絕的惡魔角蛙在許多方麵高度相似，吃豆人蛙被科學家當作研究惡魔角蛙的替代對象。2017年，科學家對現存的吃豆人蛙進行了咬合力測試，並得到了相關(guan) 數據。在此基礎上，根據惡魔角蛙的體(ti) 形，科學家估算出惡魔角蛙的咬合力可達2200牛頓，是成年男性咬合力的5倍多。並且，包括吃豆人蛙在內(nei) 的角蛙動物都有便於(yu) 撕咬獵物的利齒。如此看來，惡魔角蛙是有能力咬碎小型恐龍並將其吞下的。

吃豆人蛙與(yu) 惡魔角蛙都生活在溫暖且幹旱的氣候條件下，棲息環境中都有隨季節周期性幹旱的水體(ti) 。吃豆人蛙和惡魔角蛙都存在顱骨過度骨化現象，並且兩(liang) 者都是蛙類中的大型捕食者。惡魔角蛙和吃豆人蛙的種種相似之處，怎麽(me) 看都不像是巧合。

如果惡魔角蛙和吃豆人蛙都由一個(ge) 共同的“老祖宗”演化而來，那麽(me) 怎麽(me) 解釋兩(liang) 者分布上的差異？吃豆人蛙生活在今天的南美大陸，而惡魔角蛙僅(jin) 生活在7000萬(wan) 年前的馬達加斯加島。南美洲和非洲不但距離遙遠，並且兩(liang) 塊大陸迄今已經至少分離了1.12億(yi) 年。如果兩(liang) 者的確有演化上的聯係，那麽(me) 它們(men) 的共同祖先的一部分很可能先演化成吃豆人蛙，然後另一部分在馬達加斯加還未完全脫離和南美大陸的連接之前進入馬達加斯加，並演化為(wei) 惡魔角蛙。究竟是否如此？

分子時鍾揭開謎底為(wei) 了尋找答案，科學家借助了“分子時鍾”。“分子時鍾”的原理是：蛋白質這類生物大分子的演化速度基本保持不變，因此，隻要分析出同源物種蛋白質的氨基酸序列差異，就能逆推出兩(liang) 個(ge) 同源物種之間共同祖先的最後存在時間。

“分子時鍾”分析顯示，惡魔角蛙和吃豆人蛙的共同祖先最晚存在於(yu) 8800萬(wan) 年前，而此時馬達加斯加島和南美大陸早已天各一方，沒有相連的陸路可供遷徙。

既然不能通過陸路遷徙，科學家又提出了另一種猜想：兩(liang) 者的共同祖先可能坐著"小筏子"漂洋過海，來到馬達加斯加島。許多原來生活在大陸上的動物可以通過自然界天然形成的“漂流筏”，遷徙到距離大陸十分遙遠的海島。這些漂流筏可能是火山噴發形成的中空浮石，或者是海藻或斷裂的原木。有時候，海岸線附近泥炭沼澤地中的“浮島”也會(hui) 順著河流進入大海。這些浮島由水生植物和泥土構成，在微生物代謝產(chan) 生的氣體(ti) 產(chan) 生的浮力作用下漂浮在水麵。

不過，根據近年來相關(guan) 的分子時鍾證據，惡魔角蛙和吃豆人蛙的關(guan) 係並不緊密。這樣看來，兩(liang) 者進化出相似的身體(ti) 特征更可能是趨同進化的結果，即兩(liang) 種或兩(liang) 種以上親(qin) 緣關(guan) 係甚遠的物種在類似的環境下進化出相似的身體(ti) 結構。


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情