基本介紹
- 中文學名：水龍獸屬
- 拉丁學名：Lystrosaurus
- 界：動物界
- 門：脊索動物門
- 亞門：脊椎動物亞門
- 綱：合弓綱
- 目：獸孔目
- 亞目：異齒亞目
- 科：水龍獸科
- 屬：水龍獸屬
簡介,敘述,發現歷史,分布與種,古生態學,大眾文化,科學分類,
簡介
水龍獸是種體型笨重、中等大小的草食性動物，有短胖的四肢，體型接近豬。水龍獸的嘴裡只有兩顆長牙，自上頜延伸出來。上下頜前端可能有喙狀嘴，用來切碎植物。根據肩膀與臀部的關節結構，顯示水龍獸採取往兩側半延展的步態。由於前肢比後肢粗壯，水龍獸被認為有挖掘洞穴的習性。
水龍獸是已知三疊紀早期的最常見陸地脊椎動物，某些該時期的挖掘地點，至少有95%的化石是由水龍獸構成。水龍獸在二疊紀-三疊紀滅絕事件中存活下來的原因，可能是因為它們比其他動物更快適應滅絕事件後的環境；在三疊紀早期，大氣層的氧氣含量低，二氧化碳含量高。近年的研究顯示，水龍獸雖然存活過二疊紀-三疊紀滅絕事件，但三疊紀早期的水龍獸數量，仍然比二疊紀晚期的數量少。
敘述
水龍獸是種常見的合弓動物，屬於獸孔目二齒獸下目，體型接近豬，身長約0.9米（3呎），重量約90公斤（200磅）。與其他獸孔目不同，二齒獸類的口鼻部相當短，只有兩顆上頜的長牙。口鼻部的前端可能有角質喙狀嘴，用來切碎植物。水龍獸已具有次生顎。頜部關節原始，只能做出往前、往後的動作，而不能做出往上、往下的動作。水龍獸被推測頜部肌肉占據頭顱骨頂端、後側的許多空間。眼睛的位置高，角度往前。另外，水龍獸的前肢比後肢粗壯，因此被認為有挖掘洞穴的習性。
有數個特徵顯示水龍獸是採取往兩側半延展的步態：
1、肩胛骨後下端有明顯地骨化，顯示前肢的前後步伐大，也降低身體的側向動作靈活度。
2、薦椎有5節，體積大，但彼此之間、與骨盆之間並未癒合。這使水龍獸的脊椎活動較不易彎曲，當它們行進時身體不會左右擺動。薦椎少於5節的獸孔目，被認為採取四肢往兩側延展的步態，類似現代蜥蜴。恐龍與哺乳類的四肢直立於身體下方，而薦椎彼此之間癒合，薦椎與骨頭之間癒合。
水龍獸發現歷史
水龍獸的第一個化石，是在19世紀後期由傳教士兼業餘化石挖掘者Elias Root Beadle所發現。Beadle將這化石的訊息通知古動物學家奧塞內爾·查利斯·馬什（Othniel Charles Marsh），但馬什沒有回應。馬什的敵手愛德華·德林克·科普（Edward Drinker Cope）獲得這些化石，並在1870年命名為水龍獸。水龍的屬名在古希臘文意為“鏟子蜥蜴”。在1871年，馬什也購得一個頭顱骨，但並沒有詳細地研究。
大陸漂移學說
在1969到1970年，埃德溫·爾伯特（Edwin H. Colbert）與他的團隊在南極縱貫山脈的Coalsack Bluff發現水龍獸的化石，有助於確認大陸漂移學說而說服了懷疑論者。水龍獸目前已在非洲南部、印度、中國的早侏羅紀地層發現。
分布與種
大多數的水龍獸化石發現於南非，尤其集中於卡魯盆地。該地區已發現大量水龍獸化石，也命名了許多種，但科學家對於該地區有幾種的水龍獸，目前還沒有定論。
在1930年代到1970年代之間，水龍獸屬曾經包含23個種。在1980年代到1990年代，則剩下6個已承認種：L. curvatus、L. platyceps、L. oviceps、L. maccaigi、L. murrayi、以及L. declivis。在2006年的新研究，則縮減到4個種，原本的L. platyceps、L. oviceps被併入L. curvatus。
模式種L. murrayi與L. declivis的化石，僅發現於二疊紀晚期的地層。L. maccaigi是體型最大、最特化的一種，而L. curvatus是最原始的一種。同樣發現於南非的Kwazulusaurus，化石類似水龍獸，尤其是L. curvatus。Kwazulusaurus有可能是L. curvatus的祖先，或是其祖先的近親。
- L. maccaigi的化石僅發現於二疊紀晚期地層，可能沒有存活過二疊紀-三疊紀滅絕事件。由於L. maccaigi是較為衍化的物種，但在化石紀錄的時間很短，沒有可追溯的直系物種，有研究推測它們原本存活於其他二疊紀地層，然後遷徙至卡魯地區。L. curvatus的化石則集中在狹窄的帶狀地區，生存於滅絕事件前後的短暫時期，因此可以當成判斷兩個時代交界的化石之一。在尚比亞的二疊紀晚期地層，曾經發現一個L. curvatus的頭顱骨。由於過去在卡魯盆地的二疊紀地層，沒有發現L. curvatus的地層，曾有理論推測L. curvatus從尚比亞遷徙至南非卡魯盆地。但近年在卡魯盆地的二疊紀地層發現L. curvatus的化石，推翻上述理論。
- L. georgi的化石發現於俄羅斯的莫斯科地區，地質年代為三疊紀最早期，它們可能是L. curvatus的近親。
古生態學
在三疊紀最早期的數百萬年，水龍獸是最常見的陸地脊椎動物。在某些該時期的挖掘地點，至少有95%的化石是由水龍獸構成。至少有一個種存活過二疊紀-三疊紀滅絕事件。由於三疊紀早期缺少肉食性動物的獵食，以及其他草食性動物的競爭，水龍獸迅速演化輻射出多個物種，而成為三疊紀早期的最常見陸地脊椎動物。這是地球歷史中的唯一時期，陸地生態系統幾乎由某種動物所占據。有少數二疊紀物種也存活過二疊紀-三疊紀滅絕事件，例如獸頭亞目的四犬齒獸（Tetracynodon）、麝喙獸（Moschorhinus）、似鼬鱷獸（Ictidosuchoides），但數量沒有水龍獸繁盛。一位研究人員估計陸地脊椎動物花了3000萬年，直到三疊紀晚期，才恢復之前的繁盛與多樣性。
目前有數個理論，試圖解釋水龍獸存活過二疊紀-三疊紀滅絕事件的原因，以及水龍獸迅速成為三疊紀早期優勢物種的原因：
- 另一理論推測水龍獸是半水生動物，因此受到滅絕事件的波及較小。但是卡魯盆地的三疊紀早期地層，雖然有許多兩棲類化石，但數量仍少於L. murrayi、L. declivis。
- 體型較大的陸地動物，容易因為滅絕事件而滅絕。此理論可以解釋體型較小、較原始的L. curvatus存活過滅絕事件，而體型較大、較衍化的L. maccaigi消失了。
- 水龍獸的存亡，似乎也與所食的植物有關係。二疊紀晚期的叉蕨（Dicroidium，又譯二舌羊齒），在三疊紀早期繁盛；而較大型的舌羊齒（Glossopteris）則消失了。
- 在三疊紀早期的大型掠食動物，例如獸頭亞目的Moschorhinus、主龍形類的原鱷，在化石紀錄的存在時間很短，可能造成水龍獸的繁盛。
