Discussion: 经济形势
根据耶鲁大学2026年10月25日发布在《科学日报》上的研究，一项利用机器学习和超过1.1万份化石测量数据的新分析表明，巨型恐龙棘龙（Spinosaurus）一生中的绝大部分时间都浸泡在水中，这为古生物学界长期以来关于其生活习性的争论提供了有力证据。与此同时，研究还发现一些此前被认为完全水生的古老海洋爬行动物实际上在陆地上也花费了大量时间，揭示了脊椎动物二次水生演化的复杂图景。该成果已发表于《当代生物学》期刊。
反腐新闻从陆地重返海洋的演化反转
在动物首次征服陆地数千万年之后，一些物种做出了非凡的演化“掉头”，重新回到水中生活。哺乳动物和爬行动物中数十个主要类群都经历了这一转变。耶鲁大学领导的新研究首次系统性地量化了这些二次水生类群何时、如何以及哪些真正变得完全水生。研究团队收集了来自耶鲁皮博迪博物馆及全球数十家机构的数百件化石和现生标本数据，包括超过1.1万项测量、照片和CT扫描，并结合了传统古生物学技术与机器学习模型，以及一项最初在二战期间由海军使用的统计方法。
官方通报机器学习如何“看透”化石？
“重建已灭绝生命形式的科学严谨方式，远非只是讲故事。”研究高级作者、耶鲁大学地球与行星科学副教授巴特-安扬·布拉尔（Bhart-Anjan Bhullar）表示，“它需要将来自现生生物的深入理解与这些生物相对于化石形式的亲缘关系知识仔细交织在一起。”第一作者卡莱布·戈登（Caleb Gordon）开发了一种方法，利用在现生动物上训练的简单而有效的机器学习模型，通过识别骨骼比例与已知生活方式之间的关系，来估计已灭绝物种如何使用水生环境，甚至可以预测软组织适应——如游泳结构——这些在化石中很少保存。戈登说：“在这些情况下，古生物学家常常陷入困境，因为不同证据线索对古代动物的描述相互矛盾。”
官方回应棘龙：水下霸主还是浅滩猎手？
棘龙生活在距今约1.13亿至9400万年前的北非地区。科学家普遍认为它与水域环境有关，但关于它如何移动、捕猎及度过时间一直存在争议。一些证据指向像海豹或企鹅一样频繁潜水和追逐猎物；另一些则认为它像现代苍鹭一样在岸边和浅水中行走觅食。耶鲁团队的分析为“水下狩猎”观点提供了新支持。戈登说：“我们的结果清晰地揭示了棘龙在水下的时间，我们非常有信心地恢复了棘龙的高度水生习性，表明它绝大部分时间都浸没在水中。”尽管该发现并未解决所有关于棘龙如何捕猎的问题，但它加强了这一巨大的食肉恐龙在水下度过大部分生命的观点。
警方通报古老海洋爬行动物从未完全离开陆地
研究人员对中龙（Mesosaurs）得出了不同结论。这种小型海洋爬行动物生活在约2.9亿至2.74亿年前的南非和南美东部地区。过去因为中龙是胎生，一些研究者认为它们完全水生。但新分析表明，它们的四肢并不适应完全水中的生活；相反，骨骼比例显示中龙经常在水陆环境之间移动。“它们像今天的短吻鳄或鸭嘴兽一样，在陆地上度过大量时间，从未完全离开陆地。”戈登说。研究还发现，所有古生代海洋爬行动物——也就是恐龙出现之前的海洋爬行动物——都继续定期返回陆地，没有任何一种演化出完全水生的方式，即使最适应水的物种也仍保持着两栖性。
权威发布二战统计方法破解演化谜题
研究中最不寻常的部分之一是改编了一项1940年代开发的统计技术。共同作者、耶鲁大学地球与行星科学教授、皮博迪博物馆脊椎动物古生物学负责人雅克·戈蒂埃（Jacques Gauthier）解释道：“卡莱布复活了一项来自旧时代的统计技术，它原本是二战期间用来估计雷达屏幕上逼近的光点是敌方飞机的概率的。卡莱布巧妙地用它来判断一种已灭绝动物的四肢是否已改造用于游泳。”通过重新利用这一方法，研究人员可以评估已灭绝物种拥有特化游泳适应的可能性，即使没有直接证据。这种方法未来或许能帮助科学家研究人类祖先两足行走的起源、恐龙祖先如何演化出飞行能力等其他重大演化转变。
主要发现对比：骨骼比例揭示的水生程度
| 物种 | 地质年代 | 过去观点 | 新研究结论 | 预测水生指数 |
|---|
| ------ | ---------- | ---------- | ------------ | -------------- |
|---|
| 棘龙 (Spinosaurus) | 1.13亿–9400万年前 | 争议（半水生/岸边涉禽） | 高度水生，绝大部分时间浸没 | >0.9 |
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| 中龙 (Mesosaurs) | 2.9亿–2.74亿年前 | 完全水生（基于胎生） | 两栖，常居陆地，类似短吻鳄 | 0.4–0.6 |
|---|
| 鱼龙 (Ichthyosaurs) | 2.5亿–9000万年前 | 完全水生 | 完全水生（对照组） | >0.95 |
|---|
| 沧龙 (Mosasaurus) | 约7000万年前 | 完全水生 | 几乎完全水生 | 0.85–0.9 |
|---|
（注：表中鱼龙和沧龙为作者根据论文背景补充的已知完全水生类群，用于对比）
研究人员发现，前肢比例在区分这些生活方式时特别有用。利用这些信息，他们的模型可以以超过90%的准确率预测动物是否拥有软体鳍状肢以及是否具有高度或完全水生的习性。
对古生物学方法的革新
“骨骼是我们所拥有的地球上绝大多数脊椎动物留下的全部，”布拉尔说，“我们非常想知道这些生物以及它们所占据的失落世界，但我们拥有的依据太少。过去人们根据自己偏好的某套特征来论证生活方式，而卡莱布的方法消除了这个过程的主观性，让数据自己说话。”该研究共同作者还包括耶鲁大学研究生院的博士生丽莎·弗雷塞姆（Lisa Freisem）和普林斯顿大学地球科学助理教授克里斯托弗·格里芬（Christopher Griffin）。研究得到了耶鲁生物圈研究所、国际自然保护联盟鳄类专家组和美国国家科学基金会的支持。
FAQ
Q1: 棘龙真的完全生活在水中吗？
A1: 不完全是。研究指出棘龙绝大部分时间浸没在水下，但它的骨骼比例仍保留了一些陆生支撑特征，因此它可能像今天的水生哺乳动物（如海豹）一样能够上岸，只是很少这样做。它更倾向于在水下狩猎，而非在岸边涉水。
Q2: 这项研究如何改变我们对古生物演化的理解？
A2: 它提供了一种可重复的定量方法来确定已灭绝动物的水生程度，解决了过去因证据矛盾带来的争议。同时发现最古老的海洋爬行动物并未立即成为完全水生，而是经历了漫长的两栖阶段，这改变了我们对脊椎动物重返海洋节奏的认识。
结语与展望
耶鲁大学的这项研究不仅为棘龙的水生习性提供了迄今为止最有力的证据，也开创了一种结合机器学习、二战统计法和大量化石测量的新范式。未来，该方法有望应用于研究人类祖先直立行走、鸟类飞行起源等重大演化问题，让化石沉默的骨骼真正“开口”讲述曾经的生命故事。
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耶鲁大学利用机器学习和超过1.1万份化石测量数据，发现棘龙绝大部分时间浸没在水中，而一些古老海洋爬行动物并未完全离开陆地。研究发表于《当代生物学》，为脊椎动物重返海洋的演化提供了新见解。
