【地球演义】第一百二十七回 远古幽灵

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  莱茵河谷的Hunsrück Slate动物群为广大研究者和爱好者贡献了大量早泥盆世浅海生物化石。其中不乏刷新人类认知的精品,比如上回介绍的最后的马尔拉虫类。不过在我看来,最不可思议的要数下面这种生物。到目前为止,只在Hunsrück Slate动物群发现了唯一的一块化石,幸运的是,细部结构保存得非常完整。

这个奇异的小动物体长大约10厘米,外形像是一条小鱼,黄铁矿化的躯体结构非常清晰。研究者把它命名为Schinderhannes bartelsi。图片来源自网络。

图像处理后的Schinderhannes bartelsi,具有很明显的节肢动物特征:身体分节,成对的附肢,头部还有发达的复眼。图片来源自网络。

  研究者们在清理Schinderhannes bartelsi的头部细节时,发现了出乎预料的线索:这个动物长着圆形的口,口的周围环绕着锋利的骨片。更加不可思议的是,在口的两侧,各有一根长满棘刺的大附肢。如此明显的特征,让人立刻想到了那早已消失的,曾经统治远古海洋的王者——奇虾。

Schinderhannes bartelsi结构细节。A图是折叠的大附肢,上面可见明显的尖刺。B图是口部结构的扫描图,边缘排布有一圈尖锐的骨板。C图是眼睛的放大。D,E,F图显示附肢细节。图片来源自[1]。

  这可是一个惊人的发现。在此之前,奇虾类被认为在奥陶纪早期灭绝,在之后1亿年里的地层里,都没有发现过这类动物的化石记录,直到Schinderhannes bartelsi横空出世。它就像一个来自远古的幽灵,神秘地出现在了似乎绝不应该出现的时空里。

  横亘在Schinderhannes bartelsi和它的奇虾前辈之间的,是长达1亿年的空白。没有人能确定它的祖先,它的演化历程,它是怎样渡过奥陶纪末期的大灭绝,以及它为什么会孤零零地出现在那片化石遗迹中。单从外表来看,除了拥有奇虾类照片式的环形口和大附肢,Schinderhannes bartelsi的身体也发生了明显的改变,可以看出它为了生存做出的种种挣扎:和动辄一两米长的祖先相比,Schinderhannes bartelsi的体型缩小许多,它的躯干更像是真正的节肢动物,分部和体节更加明显,外骨骼也有了一定的增强。最大的变化出现在附肢的形态上:这种动物演化出类似鱼类偶鳍的造型,在躯干前后各有一对异常发达的鳍状肢。在两对鳍状肢之间,还有10对较小的游泳肢。这些特征表明Schinderhannes bartelsi是迅捷灵活的游动生物,可以自由变换速度和方向,保持平衡。加上不成比例的大眼睛,它很可能延续着寒武纪祖先的生活方式,用视觉发现猎物,快速追逐,最后用大附肢捕获,送入口中。在Schinderhannes bartelsi的身体末端,还出现了类似鲎尾的“尾剑”结构,也许是用来自卫的武器吧,毕竟,奇虾类早已不是海洋的霸主,以Schinderhannes bartelsi的体型,恐怕也会沦为头足类或者板足鲎的猎物。当全力冲刺依然不能逃脱天敌的追击时,尾刺就是它最后的武器。

Schinderhannes bartelsi结构图。标明了复眼,大附肢,鳍状肢,游泳肢和尾刺。图片来源自网络。

Schinderhannes bartelsi复原图。头部是典型的奇虾,但长在类似节肢动物的躯干上,显得十分古怪。图片来源自网络。

  太多的信息都已经湮灭在幽远的时光中了。比如为什么只在Hunsrück Slate 发现了唯一的一块化石。也许当时的Schinderhannes bartelsi已经处在灭绝的边缘,种群数量极其稀少;或者它本不是当地的生物,由于某些原因漂流至此,意外地被掩埋石化。无论如何,在它的惊鸿一现之后,奇虾类从地球的舞台上彻底消失了。

  在生物学领域,有不少例子都是发现被认为灭绝的生物依然生存。比如单板纲软体动物新碟贝,化石资料从4亿年前断绝,但在1952年捕捞到了存活的现代种类。Schinderhannes bartelsi不过是这个故事的泥盆纪版本罢了。奇虾是最让人着迷的古生物之一。虽然希望渺茫,我还是想像着有一天,能够在海洋的角落发现它们的孑遗,把5亿年前的海洋首霸的姿态,活生生地展示在我们面前。我相信,自然的造化,一定比人类最狂野的想像,还要精彩得多。

研究者能够找到的和奇虾类(右)亲缘关系最近的现生动物是有爪动物——栉蚕(左),通过对比二者的脑和头部神经(比如膨大的神经节frg),认为奇虾的大附肢和栉蚕的触角同源。如果奇虾类有现存种类,一定会有更多有意思的发现。图片来源自[2]。


奇虾类演化谱系图。其他所有已知的奇虾种类,生存年代都比Schinderhannes bartelsi至少早1亿年左右。无从想象在这漫长的岁月里都发生了怎样的故事,创造了哪些演化的奇迹。分类谱系来源自[2],笔者配图来源自网络。

地球名片

生物分类:动物界-叶足动物门-恐虾纲-射口目-赫德虾科-Schinderhannes

存在时间:早泥盆世

现存种类:无

化石种类:1种

生活环境:海洋

代表特征:流线体型,两对鳍状肢,复眼发达,环状口,大附肢

代表种类:Schinderhannes bartelsi


参考文献:

[1] Gabriele Kühl, Derek E. G. Briggs, Jes Rust, A Great-Appendage Arthropod with a Radial Mouth from the Lower Devonian Hunsrück Slate, Germany. Science 323, 771 (2008), DOI: 10.1126/science.1166586

[2] Peiyun Cong, Xiaoya Ma, Xianguang Hou, et el., Brain structure resolves the segmental affinity of anomalocaridid appendages. DOI: 10.1038/nature13486

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