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
感謝最近那篇關於美洲鋤足蟾及其蝌蚪的Tet Zoo文章,我腦海中浮現出炎熱乾旱環境中正在乾涸的短暫水坑,裡面擠滿了擁擠、喘息的蝌蚪。所有蝌蚪都在競相完成變態,趕在剩餘的水最終消失之前……這是一個悲傷的場景,每年在世界各地較熱地區的成千上萬個溫暖、淺水的水坑和池塘中重演。
但我們先別想太多。在末日來臨之前——也就是說,在蝌蚪完成變態離開水面,或經歷涉及脫水的可怕死亡之前——蝌蚪有時會做一件有趣的事情。好吧,它們做了很多有趣的事情,但這次我特別感興趣的是一件事:一些無尾目物種的蝌蚪會在它們棲息的池塘的沉積物表面創造出多邊形或圓形凹坑,從而在它們消失很久之後留下它們存在的半永久性痕跡。這些結構——被稱為蝌蚪巢穴(Maher 1962,Cameron & Estes 1971),但有些人認為最好稱之為蝌蚪洞(Dionne 1969)——在外觀上可能非常規則和幾何化,正如您從這裡的照片中看到的那樣。
鑑於這些結構形成於水生沉積物表面,它們大概很容易被細粒泥漿填充,因此得以儲存在沉積記錄中。而且,事實上,地質記錄中已經報告了相當數量的古代印痕,這些印痕似乎是“化石蝌蚪巢穴”,其中許多看起來與現代蝌蚪巢穴幾乎完全相同(Cameron & Estes 1971)。
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然而,以其他幾種方式形成的沉積結構也與蝌蚪巢穴非常相似,最顯著的是干涉波痕。文獻中的幾次經典交流——最著名的是1850年代和60年代期間,先驅性遺蹟學家愛德華·希區柯克和查爾斯·謝潑德之間的交流——都圍繞著給定的印痕是蝌蚪產生的還是波浪產生的。希區柯克描述的結構,在馬薩諸塞州發現,被命名為Batrachoides*。之後,事情變得沉寂,直到1960年代和70年代,這些結構再次成為辯論的主題。維亞洛夫(Vialov,1964)認為,當時報告的所有所謂的蝌蚪巢穴都被誤解了,要麼是由於藻類在沉積物表面生長而產生的沉積偽跡,要麼(在希區柯克的Batrachoides的情況下)是波浪干涉的結果。
* 不要與現存的蟾魚Batrachoides混淆。
現代蝌蚪形成的凹陷實際上決定了相關池塘乾涸後泥裂的位置,這進一步使這場辯論複雜化(Metz 1986)。
希區柯克的蝌蚪印痕的真正身份從未最終解決,但顯然是三疊紀時期的。這引出了一個有趣的問題……
關於無尾目化石記錄的性質和時間,‘化石蝌蚪巢穴’的記錄是否有任何資訊價值,還是存在某種可悲的脫節?已知有化石蝌蚪,其中大多數是新生代的,最古老的來自侏羅紀中期(Roček et al. 2006)。因此,希區柯克的三疊紀Batrachoides是有問題的。雖然有一些來自三疊紀的幹群無尾目(如來自馬達加斯加的Triadobatrachus),但沒有任何可靠的跡象表明三疊紀幹群無尾目等待在北美洲東部的化石記錄中被發現[更新:這是一個有些爭議的說法;請參閱評論]。
繼續說,最早可能的化石蝌蚪洞穴之一來自印度上侏羅統塔爾組地層(Bhargava 1972)。這些是直徑約10毫米的亞圓形痕跡。它們可能是蝌蚪留下的痕跡,但也可能不是,因為相似性(在我看來)並非特別強。同樣值得注意的是,這些印度印痕來自沉積在海灘上的潮汐沉積物——這種棲息地通常不被認為是蝌蚪的友好棲息地。
然而,正如Bhargava(1972)指出的那樣,事實上,在微鹹水甚至鹽水中有時會遇到幾種現代蛙類和蟾蜍物種的蝌蚪。是的,沒錯,你聽到的“兩棲動物只出現在淡水中”的說法並不完全正確——有幾種青蛙和蟾蜍經常出沒於海邊棲息地,在微鹹水中繁殖,甚至偶爾在海中游泳。其中最著名的是熱帶亞洲所謂的食蟹蛙Fejervarya cancrivora,但它不是唯一的一種。
無論如何,如果這些古代印痕無論如何都是無機起源的,那麼所有這些對三疊紀和侏羅紀“蝌蚪”痕跡的評估都可能是沒有意義的。Cameron & Estes (1971) 回顧了假定的蝌蚪巢穴的記錄,並認為迄今為止報告的所有化石事件都是無機起源的,與蝌蚪甚至脊椎動物都無關。來自甚至更古老的古生代蝌蚪巢穴(最古老的來自泥盆紀(Cameron & Estes 1971))的事實為此提供了支援。
無論有沒有化石記錄,蝌蚪巢穴或洞穴或任何名稱仍然整潔有趣,我希望您喜歡這篇關於我們所知內容的簡短回顧。哦——像往常一樣,網上幾乎沒有這些結構的優質、免費的圖片。如果您有任何可以分享的,請告訴我!
有關青蛙和蟾蜍的先前Tet Zoo文章,請參閱……
參考文獻 - -
Bhargava, O. N. 1972. A note on structures resembling molds of tadpole nests in the Upper Jurassic Tal Formation, Simla Himalaya, India. Journal of Sedimentary Petrology 42, 236-245.
Cameron, B. & Estes, R. 1971. Fossil recent “tadpole nests”: a discussion. Journal of Sedimentary Petrology 41, 171-178.
Dionne, J. C. 1969. Tadpole holes: a true biogenic sedimentary structure. Journal of Sedimentary Petrology 39, 358-360.
Kindle, E. M. 1914. An inquiry into the origin of “Batrachoides the Antiquor” of the Lockport Dolomite of New York. Geological Magazine 1, 158-161.
Maher, S. W. 1962. Primary structures produced by tadpoles. Journal of Sedimentary Petrology 32, 138-139.
Metz, R. 1986. Control of mudcrack patterns by recent tadpole nests. Northeastern Geology 8, 1-3.
Roček, Z., Böttcher, R. & Wassersug. 2006. Gigantism in tadpoles of the Neogene frog Palaeobatrachus. Paleobiology 32, 666-675.
Vialov, O. S. 1964. Network structures similar to those made by tadpoles. Journal of Sedimentary Petrology 34, 664-666.