长有獠牙的贝类?这真的发生过

五亿年前,这样的生物是伯吉斯页岩中著名的怪异生物群落的一部分

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


图片来源:D. Default;皇家安大略博物馆Moysiuk et al. 2017

这个长着猛犸象獠牙的冰淇淋锥,被飞行意大利面神教所居住,它的名字叫做Haplophrentis。它确实存在过。上个月,当科学家们研究了这种生物的1500多块化石,并对其解剖结构以及由此推断出的进化树有了一些新发现时,它在自然杂志上掀起了一小阵波澜

Haplophrentis是一种角石,这是一类在古生代的2.8亿年间大量存在的有壳生物,但在恐龙出现之前在二叠纪-三叠纪灭绝事件中灭绝了。长期以来,人们一直想知道它们到底是什么,以及它们是如何融入地球的进化树的,因为它们奇特的解剖结构组合——一个锥形的壳,配有一个盾形的盖子,有时还长有一对棘刺——与其他的生物都不太相似。但是科学家们并没有太多的证据。大多数化石只包含生物的硬组织,而少数出现的软组织痕迹通常也没有什么意义。


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因此,三位加拿大和英国的科学家收集了1500块化石——包括一些来自加拿大伯吉斯页岩令人兴奋的新大理石峡谷和斯坦利冰川地区的含有软组织的新标本——可以想象,他们花了很多时间仔细观察。在新的化石中,有254块保存了动物软组织的痕迹。他们看到这种动物有一个可伸缩的器官,上面覆盖着12-16个触手。

在Haplophrentis化石中发现的软组织。a) 触手缩回,左侧有六个触手,右侧有三个触手。b) 一个有16个触手的缩回的触手。c = 圆锥形壳,lh = 左海伦,rh = 右海伦,cl = 锁骨,cp = 主突,ct = 结缔组织,g = 肠道,ms = 肌肉疤痕,mt = 中央触手,o = 壳盖,pl = 咽腔,t = 触手。图片来源:Moysiuk et al. 2017

这个器官非常类似于现代被称为触手冠动物的一类动物的摄食器官(触手冠)。以下是一种苔藓动物或苔藓虫的现代触手冠的样子。

这些触手使他们得出结论,该动物与通常认为的软体动物没有密切关系,而是与称为腕足动物的触手冠动物有关。腕足动物今天仍然生活在深水和极地海洋中,但在5亿年前,它们的数量甚至更。成年Haplophrentis的触手排列方式与现代腕足动物幼虫的触手排列方式非常相似,但与成年腕足动物复杂的触手冠风格不同。

化石还表明,触手冠是可伸缩的,并且该动物具有U形的消化道。将它们放在一起,他们提出了一个关于该生物的外观和运作方式的假设,正如你在本页顶部和下面的艺术家重建图中看到的那样。在下面的图片中,a-d显示了“舱门打开”的配置,而e-f显示了“营业时间结束”。

重建图,盖子打开,触手伸出(a-d)和收回(e-f)。bw=体壁。图片来源:Moysiuk et al. 2017

那些獠牙——在技术上被称为海伦——真的很特别。作为记录,以下是加拿大皇家不列颠哥伦比亚博物馆立体模型中描绘的猛犸象獠牙。

以前,科学家们推测Haplophrentis生活在沉积物中。但在新研究中的四块独立化石中,较小的腕足动物已经将自己粘附在角石的海伦上,如本文顶部的重建图所示(去看看吧)。这些相同的Haplophrentis化石包含软组织痕迹,并且壳的各个部分仍然牢固地连接在一起,这使得腕足动物很可能在生物还活着时就附着在它身上(该生物必须在死后迅速被掩埋才能保存得如此完好)。

如今,腕足动物从海水中过滤食物,因此它们出现在活角石的海伦上表明,Haplophrentis一定生活在沉积物之上,而不是在其中。作者推测,这种动物旋转其螺旋形的獠牙以支撑自己离开海底,也许是为了将其进食触手提升到水流更强、食物更丰富的地方。在Haplophrentis外壳的顶部底部也发现了结壳生物(类似于藤壶),这支持了它们可以像低底盘汽车一样被抬离海底的想法。

参考文献

Moysiuk, Joseph, Martin R. Smith, 和 Jean-Bernard Caron. "角石是古生代触手冠动物。" Nature (2017).

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