【地球演义】第七十六回 飘洒的雪花

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  在寒武纪的海洋中,有一类小型节肢动物:马尔拉虫(Marrella)通过做减法,把自己搞成干瘪枯槁的一堆几丁质外骨骼,避免了捕食者的觊觎(参见第五十四回 做加法,做减法)。这些瘦骨伶仃的小动物们家族繁盛,子孙绵延。到了奥陶纪,一些新的类型纷纷出现,在食肉动物的无视中,继续捡拾着海底的残渣碎屑。

马尔拉虫类可以分为两大类群:一类以Marrella splendens为代表,它们的背甲面积小,延展出几根尖刺,不能完全覆盖身体。另一类背甲宽大,可以把身体和附肢安全遮盖住。图片来源自[2]。

  马尔拉虫类背部的外骨骼都愈合成一块背甲,根据背甲的形状,可以把新出现的马尔拉虫类分为两大类,一类以寒武纪的Marrella splendens为代表,背甲狭小,根本遮不住瘦弱的躯体和附肢,作为补偿,背甲边缘延展出四根尖刺,让自己更加不可口一些。奥陶纪出现的Furca bohemica的背甲更加华丽,不但又多了两个尖尖,形成规整的六角形,而且每根尖刺边缘又延伸出细长的纤毛,整个身体就像一片轻盈的雪花。

Furca背甲化石,它的附肢结构没有保存下来。图片来源自[1]。

Furca背甲复原图,毛绒绒的六角形,像一小片雪花。图片来源自[1]。

Furca背甲(A1)和寒武纪马尔拉虫背甲(A2)对比,前端又多延伸出两条分支。图片来源自[1]。

Furca bohemica身体纤细柔软,尤其是躯体和附肢更加脆弱,死亡后,它们会在几天内腐烂解体,支离破碎。只有背甲能够保持形状稍久一些,被沉积物掩埋,隔绝,形成化石。这些单独的背甲化石在奥陶纪的地层中数量不少,但是没有躯体,头部,附肢和内脏的痕迹。要得到这些软体结构的化石,必须要在生物活着的时候迅速埋藏,与外部环境隔绝,比如地震和火山引发的滑坡,把他们活生生地埋在海底。对这些动物来说,这是小概率的天降横祸;而在研究者看来,这样的好事是可遇不可求。

研究者在实验室中用丰年虫模拟远古海洋节肢动物遗体的腐化过程。它们的内脏很快腐败,体节膨胀,甲片零散。最终彻底失去原本的结构和形态,只剩下些微外骨骼碎片。在自然环境中,由于食腐动物的活动,这个过程会更加迅速。图片截取自BBC纪录片《Fossil Wonderlands: Nature's Hidden Treasures》。

这种凝固了生物生前的形态和动作的化石集中地被称为特异埋藏化石群(Exceptionally preserved biota)。寒武纪的特异埋藏化石群有著名的云南澄江化石群,和加拿大的布尔吉斯页岩化石群。经过科考人员的不懈努力,奥陶纪的特异埋藏化石群也逐一得见天日,其中包括摩洛哥的 Fezouata 生物群,在这里,Furca的身体结构被完整保存下来。

摩洛哥地区的 Fezouata 生物群中发现的Furca属节肢动物化石,保存状态惊艳,各种内部结构分毫毕现。图片来源自[2]。

  可以想像这只小巧的节肢动物活着的时候,是怎样优雅轻盈地漂游在海底。成群的Furca伸展肢体,随着波浪载沉载浮,忽聚忽散,就像片片飞舞的雪花,飘洒在奥陶纪的海洋中。

  和Furca同时期的,还有另一类马尔拉虫Enosiaspis hrungnir。它代表了这类动物的另一个分支:宽大的背甲延展成盾形,覆盖住整个身体。不过,只发现了死后脱落的背甲化石,内部结构荡然无寻。真不知道对它们来说,这到底算是运气好还是坏呢。

摩洛哥 Fezouata 生物群中发现的马尔拉类新物种:Enosiaspis hrungnir。也是只有背甲保存下来,没有附肢结构。图片来源自[3]。


研究者们认为马尔拉虫属于早期的甲壳类,它们在海洋中徜徉了1亿2000万年。这些小动物图片来源自网络

地球名片

生物分类:动物界-节肢动物门-马尔拉虫纲

存在时间:中寒武纪 中泥盆纪

现存种类:无

化石种类:约10

生活环境:海洋

代表特征:身体柔软,背甲星形或圆盾形,躯干瘦弱,附肢细长

代表种类:马尔拉虫


参考文献:

[1] Štĕpán Rak, Javier Ortega-Hernández, David A. Legg, A revision of the Late Ordovician marrellomorph arthropod Furca bohemica from Czech Republic. Acta Palaeontologica Polonica 58 (3), 2012: 615-628 doi: http://dx.doi.org/10.4202/app.2011.0038

[2] Peter Van Roy, Patrick J. Orr, Joseph P. Botting, Lucy A. Muir, Jakob Vinther, Bertrand Lefebvre, Khadija el Hariri, Derek E. G. Briggs, Ordovician faunas of Burgess Shale type. Nature 465, 215–218 (13 May 2010) doi:10.1038/nature09038

[3] David A Legg, An acercostracan marrellomorph (Euarthropoda) from the Lower Ordovician of Morocco. The Science of Nature 103(3-4):21, DOI: 10.1007/s00114-016-1352-5

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