本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
感谢最近那篇关于美洲锄足蟾及其蝌蚪的Tet Zoo文章,我脑海中浮现出炎热干旱环境中正在干涸的短暂水坑,里面挤满了拥挤、喘息的蝌蚪。所有蝌蚪都在竞相完成变态,赶在剩余的水最终消失之前……这是一个悲伤的场景,每年在世界各地较热地区的成千上万个温暖、浅水的水坑和池塘中重演。
但我们先别想太多。在末日来临之前——也就是说,在蝌蚪完成变态离开水面,或经历涉及脱水的可怕死亡之前——蝌蚪有时会做一件有趣的事情。好吧,它们做了很多有趣的事情,但这次我特别感兴趣的是一件事:一些无尾目物种的蝌蚪会在它们栖息的池塘的沉积物表面创造出多边形或圆形凹坑,从而在它们消失很久之后留下它们存在的半永久性痕迹。这些结构——被称为蝌蚪巢穴(Maher 1962,Cameron & Estes 1971),但有些人认为最好称之为蝌蚪洞(Dionne 1969)——在外观上可能非常规则和几何化,正如您从这里的照片中看到的那样。
鉴于这些结构形成于水生沉积物表面,它们大概很容易被细粒泥浆填充,因此得以保存在沉积记录中。而且,事实上,地质记录中已经报告了相当数量的古代印痕,这些印痕似乎是“化石蝌蚪巢穴”,其中许多看起来与现代蝌蚪巢穴几乎完全相同(Cameron & Estes 1971)。
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然而,以其他几种方式形成的沉积结构也与蝌蚪巢穴非常相似,最显着的是干涉波痕。文献中的几次经典交流——最著名的是1850年代和60年代期间,先驱性遗迹学家爱德华·希区柯克和查尔斯·谢泼德之间的交流——都围绕着给定的印痕是蝌蚪产生的还是波浪产生的。希区柯克描述的结构,在马萨诸塞州发现,被命名为Batrachoides*。之后,事情变得沉寂,直到1960年代和70年代,这些结构再次成为辩论的主题。维亚洛夫(Vialov,1964)认为,当时报告的所有所谓的蝌蚪巢穴都被误解了,要么是由于藻类在沉积物表面生长而产生的沉积伪迹,要么(在希区柯克的Batrachoides的情况下)是波浪干涉的结果。
* 不要与现存的蟾鱼Batrachoides混淆。
现代蝌蚪形成的凹陷实际上决定了相关池塘干涸后泥裂的位置,这进一步使这场辩论复杂化(Metz 1986)。
希区柯克的蝌蚪印痕的真正身份从未最终解决,但显然是三叠纪时期的。这引出了一个有趣的问题……
关于无尾目化石记录的性质和时间,‘化石蝌蚪巢穴’的记录是否有任何信息价值,还是存在某种可悲的脱节?已知有化石蝌蚪,其中大多数是新生代的,最古老的来自侏罗纪中期(Roček et al. 2006)。因此,希区柯克的三叠纪Batrachoides是有问题的。虽然有一些来自三叠纪的干群无尾目(如来自马达加斯加的Triadobatrachus),但没有任何可靠的迹象表明三叠纪干群无尾目等待在北美洲东部的化石记录中被发现[更新:这是一个有些争议的说法;请参阅评论]。
继续说,最早可能的化石蝌蚪洞穴之一来自印度上侏罗统塔尔组地层(Bhargava 1972)。这些是直径约10毫米的亚圆形痕迹。它们可能是蝌蚪留下的痕迹,但也可能不是,因为相似性(在我看来)并非特别强。同样值得注意的是,这些印度印痕来自沉积在海滩上的潮汐沉积物——这种栖息地通常不被认为是蝌蚪的友好栖息地。
然而,正如Bhargava(1972)指出的那样,事实上,在微咸水甚至盐水中有时会遇到几种现代蛙类和蟾蜍物种的蝌蚪。是的,没错,你听到的“两栖动物只出现在淡水中”的说法并不完全正确——有几种青蛙和蟾蜍经常出没于海边栖息地,在微咸水中繁殖,甚至偶尔在海中游泳。其中最著名的是热带亚洲所谓的食蟹蛙Fejervarya cancrivora,但它不是唯一的一种。
无论如何,如果这些古代印痕无论如何都是无机起源的,那么所有这些对三叠纪和侏罗纪“蝌蚪”痕迹的评估都可能是没有意义的。Cameron & Estes (1971) 回顾了假定的蝌蚪巢穴的记录,并认为迄今为止报告的所有化石事件都是无机起源的,与蝌蚪甚至脊椎动物都无关。来自甚至更古老的古生代蝌蚪巢穴(最古老的来自泥盆纪(Cameron & Estes 1971))的事实为此提供了支持。
无论有没有化石记录,蝌蚪巢穴或洞穴或任何名称仍然整洁有趣,我希望您喜欢这篇关于我们所知内容的简短回顾。哦——像往常一样,网上几乎没有这些结构的优质、免费的图片。如果您有任何可以分享的,请告诉我!
有关青蛙和蟾蜍的先前Tet Zoo文章,请参阅……
参考文献 - -
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.