本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
我們仍然生活在恐龍時代。我們可以理所當然地說，因為它們像以往一樣充滿活力——如果不是更甚的話——從蜂鳥到禿鷲再到企鵝，以各種形式蓬勃發展。但如果我必須挑選一群真正擁有中生代鼎盛時期的動物——化石界相當於高中時期的巔峰——我不得不說那是海洋爬行動物。
現在仍然有海生爬行動物在水中游弋。海龜、海蛇、海鬣蜥、鹹水鱷魚等等。但是，與三疊紀、侏羅紀和白堊紀的海洋相比，我們的海洋在多鱗游泳者方面通常是空曠的。從中生代海洋沉積的地層底部到頂部，都充斥著蛇頸龍、魚龍、滄龍，以及像盾齒龍和江漢螈這樣的怪異生物，其中一些類群在時間上重疊了數千萬年。
但是，這些不尋常的爬行動物群落是如何演化的，它們又是如何隨著世界不斷變化的環境條件而變化的呢？古生物學家達維德·福法和他的同事們在他們關於侏羅紀海洋特定區域的新研究中對此進行了考察。
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福法和同事選擇的化石庫是侏羅紀亞北方海道，它以岩石堆疊的形式儲存在英國，記錄了大約1800萬年的歷史。為了追蹤海洋爬行動物的來來往往，研究人員借鑑了爬行動物骨骼中最常見和最持久的部分——牙齒。這是因為牙齒不僅在這些沉積物中大量存在，而且可以作為粗略的指南，瞭解存在的動物種類以及它們一生中以什麼為食。
如果您能夠跳入侏羅紀亞北方海道，您可能會發現自己身處長著牙齒且不熟悉的生物之中。那裡有蛇頸龍——包括長頸小頭型和短頸大頭型——以及魚龍和至少三種不同的海洋鱷魚，所有這些都有不同的牙齒，福法和同事將這些牙齒分為咬碎型、粉碎型、切割型、穿刺型和雜食型等類別。例如，許多海洋鱷魚和蛇頸龍都有光滑的側面、細長的牙齒，這與捕食蠕動食物的捕食者相匹配，而許多魚龍的牙齒則適合粉碎具有較硬外殼的獵物。
但這裡的關鍵因素是時間，這些類別在1800萬年間是如何變化的。研究人員指出，根據之前的研究，牙齒形狀和攝食方式之間似乎存在緊密的聯絡，並且在侏羅紀亞北方海道的記錄中，粉碎型、穿刺型、咬碎型和其餘型別之間似乎沒有太多重疊。這就是生態學家所知的生態位分割——同一地點的動物以不同的方式行為，資源競爭推動了不同的進化表達。福法和同事指出，這使得更多種類的海洋爬行動物能夠生活在同一地點，並增加了食物網的複雜性（例如，吃其他海洋爬行動物的大型 pliosaur）。
然而，儘管時間跨度如此之長，研究人員發現的總體訊號是穩定，而不是劇烈的變化。在這個海道中存在的生物群落在大約1800萬年中或多或少地保持不變，海洋爬行動物群落——在輪廓上——在整個跨度內保持了其差異性和攝食型別。儘管如此，環境變化時不時地動搖著現有的群落。例如，大約1.63億年前，海平面上升可能導致生活在岸邊附近的具有穿刺齒系的海洋爬行動物消失。隨著時間的推移，福法和同事寫道，這些消失的物種被能夠捕食更大獵物的鱷魚所取代，並且是魚龍擴張的一部分，其中包括具有穿刺齒的物種。仍然有粉碎型、咬碎型等等，佔據著它們自己的生態位，但有時是誰在進行穿刺或咬碎髮生了變化。
博物學家以前見過這樣的變化。古生物學家寫道，現代齒鯨，如寬吻海豚和虎鯨，也顯示出隨著海平面變化的類似變化，深水通常有利於大型獵物專家的豐富，而那些依賴於刺穿小型魚類的專家則變得更加稀少。福法和合著者認為，需要做更多的工作來調查這些隨時間推移的變化，但對海平面的類似生態反應“可能表明在海洋食物網頂端附近存在保守的生態結構，隨著時間的推移”。我們可能很久以前就失去了最壯觀的海洋爬行動物，但我們仍然可以在現代海洋不斷變化的性質中，探測到它們的世界曾經是怎樣的低語。