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三齿奥托虫:科学家发现了新种“丁丁虫”

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fengfeixue0219 发表于  2015-06-05 17:49

都说东方文化温柔内敛,西方文化热情开放,这点不但在文学艺术作品上多有表现,就连对动植物的命名也是如此。拿植物来说,兰科的红门兰属和豆科蝶豆属,中文名字听起来都挺正常,但是它们的学名就有些“不堪入目”了,Orchis Clitoria,不懂的话找个僻静的地方翻起字典查查吧。

不得不说,红门兰和蝶豆的名称都很形象。图片:Correvon H, Album des Orchidées d'Europe / Van Géel PC, Sertum Botanicum

对于动物来说,这种差异就更为多见了。比如单环刺螠在我国被羞答答地称作“海肠”,而老外们则直接“以形名形”地将其称作“Chinese Penis Fish”,也就是网友口中的“中华丁丁鱼”。

当然,这单环刺螠是螠虫动物门的成员,以“鱼”相称并不恰当,被称作“Penis Worm”,也就是“丁丁虫”,可能会更为合适一些。不过不幸的是,“Penis Worm”的名称已经被另一个动物类群所占据了。更为霸气的是,这类动物所组成的一门的名称叫做Priapulida,其拉丁文原意就是阴茎,当然,我们也可以说它代表的是希腊神话中司生殖之神普里阿普斯。如此高大上的名称来源,比单环刺螠们不知道高到哪里去了。而这类动物,也正是本文的主角——鳃曳动物。

奇特的外貌

鳃曳动物这个名称最早来源于日本,也许是翻译问题,也有人称其为“曳鳃动物”。之所以得到这个中文名称,是因为这类动物通常在身体末端拖有一坨类似鳃的呼吸器官,称为尾附器。然后再配合上它身体的“丁丁”模样,我们就可以想象的来它的大致形态了。

鳃曳虫Priapulus caudatus的形态。图片:sjoharen.com

鳃曳动物最具特征性的结构,除了呼吸器官外,就要数吻部结构了。鳃曳动物具有一个直径和身体相当、甚至略大的吻。这个吻可以向外翻出,因此又称之为“翻吻”。翻吻上面,具有20-25列规则分布的、向后弯曲的刺状吻突。不过,虽然称作“翻吻”,但这一器官并不主要负责取食。事实上,鳃曳动物的吻突更多的是执行运动功能,依靠翻吻的伸缩来在海底泥沙中钻行。

而真正的取食器官,是吻后部的咽。鳃曳动物的咽通常收缩在体内,但是可以依靠体壁的收缩,增加体液压强而翻出、膨大。和翻吻类似,咽部也密集排列了许多几丁质成分的咽齿。外翻的咽就好像一个狼牙棒一样,能够勾住食物,然后通过咽的收缩将食物带入消化道中。同时,咽部的咽齿也能起到磨碎食物的作用。而能够翻出、膨大的咽部,或许就是它被称为“丁丁虫”的主要原因。

鳃曳动物吻和咽部特写,可以看见几丁质的齿。图片:reefkeeping.com

鳃曳动物生活的环境主要是靠近两极地区较为寒冷的海底。通常它们在泥沙中挖掘出的竖直或U形的管道,并生活于其中,还有几种鳃曳动物也会偶尔在海底的泥沙上爬行,生活方式颇类似于蚯蚓。并且它们与蚯蚓也的确也具有一定亲缘关系。长期以来,动物学家们根据能够翻出的吻这一结构,将鳃曳动物归为包括棘头动物、动吻动物和线虫动物在内的假体腔动物类群中。但20世纪60年代,科学家们发现鳃曳动物具有体腔膜,因此将其归为包括环节动物在内的真体腔动物中。不过,在内部结构上,鳃曳动物和蚯蚓还是有十分显著的差异的,例如蚯蚓不但体表分节,其内部的不少器官也是按节分布的,而鳃曳动物虽然体表看上去也存在“环”,甚至还有刚毛存在,但其内部器官并没有明显的分节现象。因此可以看作鳃曳动物保留了较多原始的特征。

曾经辉煌的过去

目前,整个鳃曳动物门共发现有3个科,18个种,和其他动物门类相比,它的“虫丁”并不兴旺。然而,在5亿年前的寒武纪时期,鳃曳动物在分布和多样性上,仅次于节肢动物和海绵动物,占据了动物多样性的第三把交椅。这个时期的鳃曳动物,被统称为古蠕虫类(Palaeoscolecidian)。

多样的古蠕虫动物。图片:nigpas.cas.cn

在寒武纪时期,古蠕虫类动物极大繁盛,是当时海底生物群落中不可或缺的一员。在我国著名的寒武纪动物化石群云南澄江化石群中,就有大量的古蠕虫化石出土。通过化石人们了解到,这些古蠕虫类相比于现生的鳃曳动物,具有极为多样化的身体结构和生活方式。例如,不同于现存鳃曳动物裸露的体表,在寒武纪时代有一批古蠕虫体表覆盖着许多小骨片组合而成的“盔甲”,甚至有的小骨片彼此融合,形成了环状或片状的骨板,以此来防御当时的节肢动物掠食者;一些古蠕虫如环饰蠕虫(Cricocosmia)等,能依靠骨板借助身体的扭动在海底爬行;而另一类古蠕虫则将自己套在一个自己分泌形成锥形的虫管中,如似管虫(Paraselkirkia);还有一类古蠕虫如小黑箐虫(Xiaoheiqingella)行掘洞生活,身体结构已经和现生鳃曳动物的代表鳃曳虫(Priapulus)十分相似,唯一缺少的就是尾部具有呼吸功能的尾附器。

似管虫的化石(左)与生境(右)。图片:lifebeforethedinosaurs.com

新的发现

除了澄江化石群外,在加拿大伯吉斯页岩动物群中,也有大量的鳃曳动物化石出土,其中数量最为庞大的,是被称为奥托虫(Ottoia)的鳃曳动物。奥托虫从外形上看,和现生的鳃曳动物已经十分相似了,同样也在泥沙中的管中生活。不过它和小黑箐虫一样缺少发达的尾附器。

长期以来,科学家们认为广泛分布的奥托虫,都属于O. prolifica这一个物种。然而在一项最新的研究中[1],英国科学家通过对化石咽齿的详细形态学研究发现,事实上O. prolifica应该至少包含两个物种。它们的区别在于,其中一种的咽齿上具有多个齿突,而新发现的物种中,咽齿上的齿突为三个。这种新的奥托虫被命名为O. tricuspida,意为“三齿奥托虫”。

两种奥托虫咽齿的差异。图片:参考资料1

这一奥托虫新物种的发现表明,在寒武纪时代,鳃曳动物的多样性可能比人们早先估计的更高。由于鳃曳虫几丁质的咽齿和吻突很容易形成微化石,因此通过对这些微小化石的进一步研究,可能会使我们对寒武纪时期鳃曳动物的多样性产生新的认识。

奥托虫和其生境。图片:petrifiedwoodmuseum.org

亿万年的时光过去,随着时代的变迁,兴旺的古蠕虫家族在与新兴的环节动物、发展的节肢动物等类群的竞争中逐渐败下阵来,仅剩下目前的鳃曳类残喘于南北高纬度地区的海底。古蠕虫的衰败可能与其结构和生理机能有关:例如它们通过液压运动的方式,就比环节动物和节肢动物的肌肉要低效的多,并且它们通常缺少专门的呼吸器官,需要经过体表进行气体交换,这也对它们的生理活动造成了极大的限制。因此,现生的鳃曳动物放弃了运动能力,并且通常都具有发达的尾附器,来执行同鳃一样的气体交换功能。

一个曾经兴旺大家族落败如此,不禁让人唏嘘。而演化之道,正是如此。(编辑:老猫)

参考文献

  1. Smith MR, Harvey THP et Butterfield NJ (2015) The macro- and microfossil record of the Cambrian priapulid OttoiaPalaeontology. doi: 10.1111/pala.12168

热门评论

  • 2015-06-05 20:51 雪之女王就是喜欢猛禽

    真够难看的,如果我长这种丁丁样就把自己埋在地里,根本不出来见人。

    [28] 评论
  • 2015-06-06 00:33 DOLLOR

    Chinese Penis Fish,翻译成中华屌鱼不是更好?

    [23] 评论
  • 2015-06-05 20:21 Lee2.0

    就想问一句,多大?能用么?男生能用么?求不和谐…^^

    [5] 评论

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全部评论(44)
  • 1楼
    2015-06-05 18:49 NashLegend

    来自 果壳的壳
    [1] 评论
  • 2楼
    2015-06-05 19:33 怪兽张敬莉

    Good jb.

    [1] 评论
  • 3楼
    2015-06-05 19:39 楠MU楠

    blow j

    [2] 评论
  • 4楼
    2015-06-05 20:21 Lee2.0

    就想问一句,多大?能用么?男生能用么?求不和谐…^^

    [5] 评论
  • 5楼
    2015-06-05 20:47 _M种子
    Clitoria

    我居然知道这词。。。。。

    [0] 评论
  • 6楼
    2015-06-05 20:51 雪之女王就是喜欢猛禽

    真够难看的,如果我长这种丁丁样就把自己埋在地里,根本不出来见人。

    [28] 评论
  • 7楼
    2015-06-05 22:10 梦游侠

    首先感叹一下,这货长得真邪恶!然后我突然蹦出一个很模糊的问题:“这货应的生物学特征这么原始,有可能会有怎样的神经系统呢?它会是腹神经索和更原始的神经系统之间的过度类型吗?”

    [1] 评论
  • 8楼
    2015-06-06 00:33 DOLLOR

    Chinese Penis Fish,翻译成中华屌鱼不是更好?

    [23] 评论
  • 9楼
    2015-06-06 09:22 針仔 exodus 奇花異卉狂人、自然攝影愛好者

    Phallus impudicus 和 Amorphophallus 面前他們算甚麼

    [0] 评论
  • 10楼
    2015-06-06 13:12 WeifengChiu

    能?好?怎?

    [1] 评论
  • 11楼
    2015-06-06 15:21 萧迪

    。。。。。。

    山寨有意思
    [0] 评论
  • 12楼
    2015-06-06 15:54 福尔甘之怒

    高玩和印第

    [0] 评论
  • 13楼
    2015-06-06 16:28 己注销的用户

    没有人问 能好怎 吗?

    [0] 评论
  • 14楼
    2015-06-06 17:00 诚_
    引用@fengfeixue0219 的话:其实在写文时候,我忍住了放这张图....也就是Priapulida的词源之一............................................

    图没了···

    [0] 评论
  • 15楼
    2015-06-06 17:36 苏菲.M

    这图…

    傲娇的lumia928说到
    [0] 评论
  • 16楼
    2015-06-06 18:11 波多野斯基

    膨大、外翻、刚毛……

    [0] 评论
  • 17楼
    2015-06-06 18:33 余业
    引用@fengfeixue0219 的话:其实在写文时候,我忍住了放这张图....也就是Priapulida的词源之一............................................

    这.................神话中就有套套了?

    [0] 评论
  • 18楼
    2015-06-06 22:56 流氓神猫

    想起拿鱼打别人的脸的,要是拿丁丁鱼打脸……

    [0] 评论
  • 19楼
    2015-06-06 23:31 pleasantgoat

    为何不打马赛克!

    [1] 评论
  • 20楼
    2015-06-06 23:31 战猪不死

    说了这么多其实并没有什么卵用,真正来看帖子的人其实是想知道能好怎

    [0] 评论
  • 21楼
    2015-06-07 12:51 昂拉克
    引用@余业 的话:这.................神话中就有套套了?

    在哪里在哪里【反正我没看出来

    也许是鱼泡?

    [0] 评论
  • 22楼
    2015-06-07 12:57 超级坏猫
    引用@雪之女王正在戒色 的话:真够难看的,如果我长这种丁丁样就把自己埋在地里,根本不出来见人。

    然后种出来更大的自己用么?

    [1] 评论
  • 23楼
    2015-06-07 14:09 雪之女王就是喜欢猛禽
    引用@超级坏猫 的话:然后种出来更大的自己用么?

    然后等到秋天,就可以收获许许多多的丁丁。。。一些送给班里的女同学,一些送给好哥们,还有一些拿到鱼市场去卖

    [2] 评论
  • 24楼
    2015-06-07 19:13 蔡蔡不是你的菜

    想到了“象拔蚌”~

    [1] 评论
  • 25楼
    2015-06-07 22:54 孙大鲜儿

    要不怎么是科学家呢

    [1] 评论
  • 26楼
    2015-06-07 23:37 hastings
    引用@fengfeixue0219 的话:其实在写文时候,我忍住了放这张图....也就是Priapulida的词源之一............................................


    求解释? 这是什么图?古迹上的壁画?好像还在称重?

    [0] 评论
  • 27楼
    2015-06-08 10:20 玉子桑 食品科学硕士,果壳网编辑
    引用@fengfeixue0219 的话:其实在写文时候,我忍住了放这张图....也就是Priapulida的词源之一............................................

    这么大的丁丁过安检很麻烦

    [0] 评论
  • 28楼
    2015-06-08 11:00 超级坏猫
    引用@雪之女王正在戒色 的话:然后等到秋天,就可以收获许许多多的丁丁。。。一些送给班里的女同学,一些送给好哥们,还有一些拿到鱼市场去卖

    =)))

    [0] 评论
  • 29楼
    2015-06-08 15:07 Topp 天文研究生,摄影爱好者

    这种起名方式不是林奈老先生的癖好么?

    [0] 评论
  • 30楼
    2015-06-08 15:19 为啥要让我改

    海肠子 很鲜啊, 现在卖得太贵了 20元一斤。

    [0] 评论

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fengfeixue0219
fengfeixue0219 植物分子生物学博士

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