进化这位毫无方向感的修补匠，花了数百万年帮助动物从海洋爬上陆地。但耶鲁大学一项新研究提醒我们，这段旅程并非总是单向的：数十个主要的哺乳动物和爬行动物类群最终表示“其实水里挺好”，然后又回去了，一路发展出鳍状肢和其他水生适应特征。研究结果发表在《当代生物学》上，想必是因为《自然》已经排满了。

“这些二次水生类群以惊人相似的方式适应了它们的新水生家园——进化出鳍状肢和一系列其他特征，使它们更擅长游泳，”第一作者凯莱布·戈登说。他今年早些时候在耶鲁大学文理研究生院获得博士学位，现在是佛罗里达自然历史博物馆的博士后研究员。“结果，它们成了趋同进化的教科书范例，这可以告诉我们很多关于驱动和约束适应性变化以应对相似环境线索的过程。”换句话说，当环境递给你一个生态位，进化就会递给你一个鳍状肢。反复如此。

为了重建这些进化掉头，研究人员检查了耶鲁皮博迪博物馆和全球数十家机构收藏的数百件化石和现代标本，收集了超过11000项测量数据、照片和CT扫描。他们将传统古生物学技术与考虑进化关系的机器学习模型相结合，还加入了一种最初由海军部队在二战期间使用的统计方法。因为没有什么比世纪中叶的军事雷达技术更能说明“古代爬行动物”了。

“以科学严谨的方式重建已灭绝生命形式的生活，而不是仅仅讲故事，是一项精确而微妙的工作，”该研究的资深作者、耶鲁大学文理学院地球与行星科学副教授、皮博迪博物馆脊椎动物古生物学和脊椎动物学副馆长巴特-安詹·布拉尔说。“这需要仔细交织来自现代生物体的数据——我们对这些生物的理解必然要深入得多——以及这些生物相对于化石形式的谱系知识。”他补充说，戈登的工作在巨大的进化尺度上完成了所有这些甚至更多——而且没有诉诸古生物学版的同人小说。

几十年来，科学家们对于特定史前动物群体何时完全适应水下生活一直存在分歧，主要是因为化石记录往往提供不完整或相互矛盾的线索。一些骨骼特征可能表明水生生活方式，而另一些则表明同一动物仍然能够在陆地上移动和进食。这些矛盾让研究人员陷入困境，正如戈登所说：“在这些情况下，古生物学家常常陷入困境，因为不同的证据线索对古代动物是什么样的存在分歧。”他的解决方案？用活体动物训练的机器学习模型，可以识别骨骼比例与已知生活方式之间的关系，并估计灭绝物种如何利用水生环境——甚至预测软组织适应，包括很少在化石中保存下来的游泳结构。

最引人注目的发现涉及棘龙，这种巨型史前恐龙与水的关�系引发了相当大的争议——想必是因为古生物学家喜欢精彩的争论。棘龙生活在大约1.13亿至9400万年前的今北非地区。虽然科学家们普遍认为它与水生环境有关，但它究竟如何移动、捕猎和度过时光仍然是争论的主题。一些证据指向一种经常潜入水下并像海豹或企鹅一样在水下追逐猎物的动物。其他发现