4亿7000万年前的摩洛哥三叶虫化石让科学家解开这些似虫动物如何移动和进食
2017-02-15 13:53:56   来源:化石网   评论:0 点击:

来自摩洛哥费札瓦塔地层的大盾壳虫化石(Megistaspis hammondi)。 PHOTOGRAPH COURTESY MOROCCAN ANTI-ATLASMegistaspis hammondi化石样本可清晰看到脚的遗迹,让科学家可从它们的形状比对相同时期的「脚


来自摩洛哥费札瓦塔地层的大盾壳虫化石(Megistaspis hammondi)。 PHOTOGRAPH COURTESY MOROCCAN ANTI-ATLAS



Megistaspis hammondi化石样本可清晰看到脚的遗迹,让科学家可从它们的形状比对相同时期的「脚印」化石。 PHOTOGRAPH COURTESY MOROCCAN ANTI-ATLAS
 
(化石网报道)据美国国家地理(撰文:Michelle Z. Donahue 编译:张亦葳):摩洛哥的奇特三叶虫化石,让科学家逐一解开这些似虫动物如何移动和进食的谜团。

科学家从罕见的化石仔细观察了保存近5亿年的动物肠子、脚和鳃。这些古老的柔软部位让大家对三叶虫的行为有更进一步的了解,这种类似昆虫的生物在地球早期海洋曾经称霸上亿年。

古生物学家已确认2万种以上的三叶虫,但仍不甚了解这些动物到底如何移动或吃什么食物。因为经过漫长的时间,坚硬的外骨骼矿化成外观奇特的化石后,软组织通常已不复见。

现在,迪亚哥•加西亚-贝利多(Diego García-Bellido)和胡安•卡洛斯•古堤耶瑞兹-马尔寇(Juan Carlos Gutiérrez-Marco)从一位私人搜藏家之手获得了三件保存完整的摩洛哥4亿7800万年前的三叶虫化石样本,学名为Megistaspis hammondi。他们对这些化石的研究论文已刊载于2017年1月的《科学报导》期刊。

这些生物的脚、消化系统和鳃罕见且几近完整的保存下来,研究人员借此想像出它们生活的画面:海洋节肢动物在通过海底沉积物表层时一路忙碌地滤食着,不断吸上软泥以获得其中蕴藏的有机质和营养物。

 另外,科学家发现这些三叶虫的消化系统有一个中肠腺(midgut gland),那是现今节肢动物的掠食者具有的典型构造。中肠腺分泌的酵素可帮助分解和消化食物。不过,这些三叶虫也有嗉囊(crop),这种囊袋在现今以沉积物为食的动物体内很常见,用来储存和处理食物。

由此发现,研究人员推断这种大盾壳虫(Megistaspis)主要以沉积物为食,但刚好经过较多肉质食物的地方时,也能从中摄取营养。

「现今的节肢动物如果碰到一只死螃蟹,它们不会觉得『好恶心!』而置之不理──反而会吃掉它,因为它们需要能量,」澳洲阿德雷得大学的加西亚-贝利多说。 「像现今的节肢动物一样,三叶虫非常的灵活多变,为求生存就必须尽可能的利用生态环境中的所有资源。」

连结线索

这些大盾壳虫化石也帮助科学家了解同一时期最常见却又神秘的痕迹源自何处──5.4亿至2.5亿年前古生代沉积物上的奇怪「脚印」。

仔细观察这三件挖掘自摩洛哥费札瓦塔地层(Fezouata formation)、约0.3公尺长的化石后,加西亚-贝利多和古堤耶瑞兹-马尔寇看见三叶虫脚上有粗短的刺。灵光乍现。

「我说『我在哪里看过这种痕迹?』我的同事、生痕化石专家胡安•卡洛斯便说『等一下!克鲁兹皱痕(Cruziana rugosa)可能就是由这些脚所摩擦出来的』, 」加西亚-贝利多说。

克鲁兹痕(Cruziana)并非动物遗骸,而是动物移动留下的化石痕迹。曾属于冈瓦纳(Gondwana)超大陆板块的岩石上有很多这种奇怪的条纹,冈瓦纳古陆在距今约2亿年前分离成现在的非洲、南美洲、澳洲、印度和南极洲大陆。

加西亚-贝利多解释:「整个古生代几乎都有克鲁兹痕化石,但其中的皱痕(rugosa)出现的时空则和大盾壳虫特别相符,」也就是从4亿8800万年前至4亿4300万年前的那段时间。 「果不其然,那些脚上的刺和摩擦出的痕迹真的非常一致。」

更早以前,三叶虫(例如大盾壳虫)造成克鲁兹痕和其他生痕化石的证据并不明确,英国伦敦自然史博物馆的三叶虫专家葛雷戈•厄齐康(Greg Edgecombe)说道。某部份原因是,通常在沉积物中发现的生痕化石和三叶虫时间差距很大。

「某些专家领袖甚至在思考,会不会像克鲁兹痕之类的痕迹其实是来自三叶虫,而非其他种类的节肢动物,」厄齐康说:「瞧,他们从全世界不同地方搜集到一大堆奥陶纪沉积物上的生痕化石,而这些痕迹和(大盾壳虫的」腹部解剖构造相符合。」

加西亚-贝利多目前正在持续研究澳洲鸸鹋湾(Emu Bay)5亿4000万年前沉积物的早期生命,国家地理学会赞助了其中一部分的研究。他表示,大盾壳虫的发现应该会鼓励其他人搜寻更多三叶虫的柔软部位,以及不同脚型和生痕化石相符的其他可能原因。

「还有很多的资讯就在某处,我们只要敞开心胸说『一起试着找找看吧』,」加西亚-贝利多说:「会找到的。如果我们想要了解三叶虫的一切,不单是外形和大小,也包括它们的行为和体内结构,这是很值得持续下去的研究。」

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