一对“兔耳朵”,这种三叶虫踏入进化“死胡同”
它们和其他三叶虫生活在一起,但它们是特立独行的;它们生活在海底,"一对长兔子耳朵";它们存在很短时间,但它们写了一个关于三叶虫进化的惊人故事。
11月23日,科技日报记者从中国科学院南京地质古生物学研究所获悉,孙志新博士、曾韩博士和研究所寒武纪爆炸研究队研究生赵方晨在山东潍坊华北平台上的中寒武纪馒头地层中发现了一种独特类型的三叶虫,因为三叶草具有特殊的头部轮廓,类似于一对兔耳。
这个发现出乎意料。孙志新告诉记者,耳廓型范特克斯的"大耳朵"是一种生命策略,还是进入了生物进化的"死胡同",这需要更多的证据来研究,但无论如何,它为探索寒武纪三叶草头壳的专业化提供了一个重要的案例。
寒武纪三叶虫的分类多样性达到高峰,但在这一时期,有数百种种类相似。直到奥陶世中晚期,三叶草才达到形态分化的高峰。孙志新说,这种进化方式,人们真的猜不出三叶草的"怪脾气"。
例如,在寒武纪早期和中部,三叶草的"三大流派"之一是形态"保守主义"的代表。在其鼎盛时期,它曾经占据了整个三叶草家族多样性的一半,持续了数千万年,但它们的形状趋于相同,尤其是它们的头部在进化过程中更加保守,这也使研究人员对他们的进化史感到困惑。
兔耳"可以用来混淆天敌和捕食天敌。
2018年,孙志新和他的导师赵芳辰等人来到山东潍坊。这里有一个地层剖面,属于华北地台中寒武纪馒头组。它是研究三叶虫及其生态环境的极好地层。多年来一直在这里挖掘和研究。
出乎意料的是,这一次的挖掘发现了意想不到的发现。"我们首先发现了一些奇怪的三叶幼虫,头看起来像马鞍,其中大部分都被半圆形的传统三叶虫包围。"孙志新说。
这些奇怪的三叶虫数量不多,化石似乎是支离破碎的。2019年5月,他们发现了一具完整的成人化石,直到那时,才出现了耳朵状的范泰西(Van Tessi)。
耳朵头窄而长,长度接近背壳总长度的一半;前鞍区向前延伸,中间有一个缺口,使头盖的前部看起来像一对"兔耳"。由于头盖的特殊形状,可移动的脸颊被专门化为侧边的直砍刀。
这些特征及其眼脊和马鞍的特殊特征,使耳形范泰西与同期其他三叶虫不同,成为寒武纪三叶科的又一新成员,也成为寒武纪三叶科中罕见的头部特异类群。
孙志新说,与同层其他三叶昆虫相比,大多数凡泰什昆虫的头部头盖骨前部已被打破,说明耳形范特西昆虫的头部盖可能比正常三叶虫的半圆形头部盖更易受伤害,因此,耳形范泰西的独特形状可能与捕食、迷惑天敌等其他因素有关。
生命进化的历史证明,许多高度专业化的群体在面对环境变化时对压力的抵抗力较低,而耳形范特克斯的头部看起来像这样,这可能是三叶虫进化过程中‘勇敢的一步’,但这也可能是一个不太成功的步骤。孙志新说,他们共发现了50块耳形范塔西化石,与同一地层中的其他三叶虫相比,数量很小,而且形成是一个快速沉积形成,表明耳形范泰西已经存在很长一段时间了。从那以后,再也没有其他三叶草长成了这样的"兔耳",而特立独行的人已经成为生命的终极之歌。
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