2000年代初期,古生物学家在纽芬兰出土了一个奇异的景象:一片古老的化石床,由巨大的叶状海洋生物组成。研究人员之前曾发现过这些神秘的已灭绝生物——称为范围体——但它们仍然难以归类。现在科学家认为,纽芬兰的化石及其同类可能有助于解答关于地球生命的关键问题。
范围体可以追溯到埃迪卡拉纪时期,该时期从大约6.35亿年前持续到5.41亿年前。它们有茎状的身体,长出类似分形的枝状物,质地像水母一样柔软。科学家认为,这些生物生长到当时动物中前所未有的尺寸——长达两米。它们灭绝后,地球在寒武纪时期迎来了各种大型动物生命的爆发。“范围体是地球历史上这一时期发生的更广泛背景的一部分,”东京工业大学古生物学研究员、研究合著者詹妮弗·霍亚尔·卡思希尔说。弄清楚范围体是如何长到如此巨大的尺寸,可能有助于为理解大型、多样化的动物是如何起源的,以及地球上的条件——在那个时期地球上的条件正在发生变化——可能如何影响了生命的进化提供背景。
为了更好地理解这些联系,霍亚尔·卡思希尔和剑桥大学古生物学家西蒙·康威·莫里斯分析了几种范围体化石。这对搭档对在纽芬兰发现的一种名为Avalofractus abaculus的保存完好的化石进行了微型 CT 扫描,以精细地检查其 3D 结构。他们还拍摄了另外两个标本的照片测量结果进行比较。
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研究人员检查了范围体的茎和枝的各个方面,然后使用数学模型来研究化石的表面积和体积之间的关系。根据最近发表在《自然·生态与进化》杂志上的这项研究,他们的模型结合化石观察结果表明,生物体的大小和形状似乎受可用营养物质的量控制。这可能解释了为什么它们可以在地球地球化学发生变化的时期达到如此大的尺寸。
但其他专家对以这种方式概括持谨慎态度。“这是一个有趣的发现,它支持了研究人员之间日益增长的共识,即范围体有可能根据其环境以不同的方式生长,”牛津大学自然历史博物馆研究员杰克·马修斯说,他没有参与这项工作。但“这项研究将其发现应用于所有范围体可能为时过早。”
霍亚尔·卡思希尔说,如果这个解释最终被证明是正确的,它可能会为“化石记录中更大的生物的惊人出现与地球上正在发生的事情之间的联系”提供答案。