Earliest octopuses were giant top predators in Cretaceous oceans

长期以来,关于中生代海洋生态系统的传统观点一直认为脊椎动物占据着食物链的最顶端,而无脊椎动物则扮演着体型较小的被捕食者角色。然而,发表在《科学》(Science)杂志上的一项突破性研究挑战了这一范式。该研究揭示,来自晚白垩世(约1亿至7200万年前)的最早的有须亚目(Cirrata,即有鳍章鱼)实际上是巨大的顶级捕食者,其体型和生态影响足以与同时期的海生爬行动物相媲美。
研究人员通过分析属于Nanaimoteuthis属的、保存异常完好的化石颚部(即喙)鉴定了这些古代头足类动物。通过将此前报道的五个物种重新整合为两个物种——Nanaimoteuthis jeletzkyi和N. haggarti,并将其重新归类为鳍八腕目,该研究将有鳍章鱼的地层记录延长了约1500万年。在北太平洋沉积物中发现的这些标本表明,这些巨兽在晚白垩世广泛分布。
为了估算这些生物的物理尺寸,科学团队利用现代长体型有须类动物的异速生长比例进行了计算。结果令人震惊:N. jeletzkyi的全长约为2.8至7.7米,而其近亲N. haggarti则达到了6.6至18.6米的巨大比例。这些尺寸使N. haggarti成为有记录以来最大的无脊椎动物之一,足以与现代大王乌贼(Architeuthis dux)以及同时期的脊椎动物巨头(如沧龙和蛇颈龙)相提并论。
除了庞大的体型外,该研究还提供了关于这些捕食者行为和认知能力的有力证据。化石颚部的精细3D数字模型显示了广泛的磨损模式,包括碎裂、划痕和抛光表面。这种磨损是食硬性(durophagy,即以硬壳生物为食)的典型特征,表明这些章鱼能够主动粉碎骨骼和贝壳。值得注意的是,研究人员观察到颚部边缘的不对称磨损,这表明存在侧向化行为(lateralized behavior)。在现代生物学中,这种侧向化是高级大脑发育和认知复杂性的标志,暗示这些最早的章鱼已经拥有与其现代后裔相似的高智商。
这项研究结果强调了头足类动物与海洋脊椎动物之间一次重大的趋同演化。当脊椎动物从盔甲化的形式过渡到具有内骨骼的流线型捕食者时,章鱼也同时减少了外部壳体,转变为软体、敏捷的猎手。两组生物都独立演化出了强大的颚部,并增加了体型和智能,以统治海洋环境。这项研究从根本上改变了我们对白垩纪食物网的理解,证明了无脊椎动物不仅是进化军备竞赛的参与者,在某些情况下,更是其中最强大的胜出者。