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Jan. 10 2020

史前生物開始照顧小寶寶的時間,比已知的更早

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  • 父母在後代出生以後的育兒行為,又稱作親代對子代持續照護(extended parental care),在鳥類、爬行類、哺乳類、魚類與兩生類等現代的許多脊椎動物之間,都很常見。圖中描繪的這隻蜥代龍(varanopid)的新物種化石,呈現了可能是脊椎動物祖先的這種複雜行為的已知最古老證據。ILLUSTRATION BY HENRY SHARPE

  • 左右兩張照片展示新出土的成年蜥代龍(varanopid)部分化石,牠和一隻幼獸一起被保存在一大塊植物殘骸之中。COURTESY OF HILLARY MADDIN

在加拿大新斯科細亞(Nova Scotia)發現了3億900萬年前死亡的哺乳動物祖先化石,其中成獸以尾巴將幼獸擁起保護。

父母在後代出生以後的育兒行為,又稱作親代對子代持續照護(extended parental care),在鳥類、爬行類、哺乳類、魚類與兩生類等現代的許多脊椎動物之間,都很常見。圖中描繪的這隻蜥代龍(varanopid)的新物種化石,呈現了可能是脊椎動物祖先的這種複雜行為的已知最古老證據。ILLUSTRATION BY HENRY SHARPE

今日加拿大新斯科細亞省(Nova Scotia)外海布雷頓角島(Cape Breton Island)上大部分的樹都屬於典型的寒帶針葉林。不過在3億6000萬至3億年前的石炭紀期間,這個地區是由石松主宰的亞熱帶沼澤,那些植物是當代石松的巨型親戚,可以生長至超過30公尺高。

在這些留存至今的石化、中空的枝幹與樹根殘骸中,已經找到了許多當時棲息在這個區域的動物化石。其中有些化石亂成一團,但其他化石看起來像凝結一般,留在當時洪水瞬間以沉積物將牠們掩蓋的位置。

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現在這座島嶼上盛產化石的峭壁不但出土了一種新的石炭紀生物,還揭露出複雜的育兒行為,可能有著比已知更加古老的根源。

左右兩張照片展示新出土的成年蜥代龍(varanopid)部分化石,牠和一隻幼獸一起被保存在一大塊植物殘骸之中。COURTESY OF HILLARY MADDIN

去年12月底在《自然生態與演化》(Nature Ecology & Evolution)期刊中描述的這副3億900萬年前的化石中,有著一隻成年蜥代龍(varanopid)的遺骸,這種長得像蜥蜴的動物屬於一個已滅絕的類群,傳統上認為牠們是在演化出哺乳動物的生物系譜中的早期成員。在後腿後方,牠的尾巴環繞著一顆看似是同種生物的小小幼獸頭骨。

「我們相信這可能是這個類群中,記錄到親代育兒行為的最早例子。」研究共同作者希拉蕊.馬丁(Hillary Maddin)說。他是位於加拿大渥太華的卡爾頓大學(Carleton University)的古生物學家。

從一副化石推測出這樣的行為聽起來似乎想太多,不過這不是第一次在小範圍內發現體型不同的蜥代龍。一副稍早在南非發現的化石,顯示一隻蜥代龍的成獸看起來像是以一種保護的姿勢,用前肢圍繞了數隻幼獸。本次發現的加拿大化石與那副南非化石相似,不過要早了4000萬年。

「當我們在缺乏直接觀察的情形下推斷複雜行為時,當然必須要很小心。」演化生態學家傑佛瑞.懷爾(Geoffrey While)說。他在澳洲塔斯馬尼亞大學(University of Tasmania)研究蜥蜴的育兒行為。「不過這副化石無疑可以被詮釋為親代-子代聯繫的證據,也是型態更複雜的育兒行為所必備的關鍵條件。」

樹上的慈母

論文作者們並不能確定這隻成獸與幼獸是否有血緣關係,或甚至這隻成獸是否為雌性。不過他們依然為這個新物種冠以Dendromaia unamakiensis之名,來源是希臘文的「樹」與「慈母」,還有布雷頓角島原始的米克馬克語(Mi’kmaq)名稱。

「要在化石紀錄中證明複雜行為非常有挑戰性。」蒙大拿州立大學的古生物學家大衛.瓦里齊歐(David Varricchio)說道,他曾經發現過恐龍的育兒證據。不過他同意這副化石包含「年輕與年長個體一起,保存良好,」身處看似適合躲藏的地方,這些為育兒行為提供了「相當好的證據。」

「這副化石顯示了在這些可能是哺乳類祖先的動物身上,育兒行為有著更早的起源,」他說:「而且也有愈來愈多關於某些恐龍的育兒行為的證據,而鳥類延續了這種行為。所以,對這兩類生物來說,這種行為可以追溯至數千萬甚至數億年前。」

親代和子代開始花時間相處,可能就是朝向更複雜照護行為演化的關鍵一步,懷爾說。當代許多鳥類、哺乳類和蜥蜴都提供了各種照護行為,包括保護蛋與幼雛、積極供給子代,並向他們示範如何覓食等。

「一旦這些聯繫成為物種的一般生物特徵,」就有機會發展出更完備的照護,包括演化出親代保護後代,以及親代供食的行為。懷爾說道。然而從這副化石來看,仍不清楚這種新發現的物種,是否已經演化出上述這些形態的育兒行為。

他補充說明,雖然蜥蜴並沒有被廣泛被為是溺愛小孩的父母,但「之前這個類群育兒行為的程度被低估了。我們如今握有幾近100個不同物種的蜥蜴與蛇的親代-後代聯繫證據。」由於這些照護行為本身的隱密特性,他相信這個數字未來會再增加。

「就像Dendromaia,」他說,「我認為現在的爬行類可以為育兒演化的早期階段,提供重要的見解。」

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JAN. 2020

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