与箭石亲密接触

精美的化石揭示了这些软体海洋生物的形态

Acanthoteuthis

棘乌贼复原图。

加入我们的科学爱好者社区!

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


化石挖掘对身体有益。至少我是这样告诉自己的,当时我系好靴子,拉起雨衣披在肩上,以抵挡落在查茅斯海岸线上的毛毛细雨。自从我离开伦敦以来一直与之抗争的感冒需要卧床休息,而不是在英格兰南部海岸淋湿自己,但我专门安排了两天时间来搜索传奇古生物学家玛丽·安宁的侏罗纪活动场所。我绝不可能待在被窝里。尽可能地把自己裹紧后,我拉起棒球帽上的兜帽,打了个喷嚏,然后和妻子特蕾西一起出发沿着海滩走去。

我并没有期望立刻找到任何东西。在任何化石地点,尤其是不熟悉的地点,都需要一段时间才能形成搜索图像——识别出那些使化石从背景中脱颖而出的明显特征。但即使我更习惯于在远不如海滩饱和的地方勘探,我还是认为运气会站在我这边。特蕾西和我走过的这片沙滩曾出土过化石,比如一个美丽的 1.91 亿年前的 Scelidosaurus 的骨骼——最早的装甲恐龙之一——以及被称为鱼龙的爬行动物鱼类模仿者和无数的无脊椎动物,比如螺旋壳的菊石。那真的是我想要的全部,找到一个 resting 在沙滩上的小侏罗纪螺旋壳。

大约过了一个半小时,我们才开始找到任何东西。但是,一旦特蕾西和我开始注意到闪闪发光的小菊石壳,由于黄铁矿的存在而呈现金色,黄铁矿也在慢慢地破坏它们,它们似乎无处不在。很快,目标不再是找到侏罗纪的螺旋壳,而是找到最好的那些。在这个过程中,在退去的水边,我偶然发现了一种自童年以来就没拿过的化石。它的大小和形状就像半根烧焦的雪茄,如果我没有鼻塞,我可能会尝试模仿格劳乔·马克斯。小时候,一位我只能模糊记得的家庭朋友给了我一小袋像这样的化石,但我从未忘记这些贝壳是什么。


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


它们被称为箭石。对我来说,这个名字一直是一个同义词,指的是破碎的、被海浪冲刷的碎片,这些碎片曾经是头足类动物内骨骼的一部分。而且,正如博物馆的展览和鱼龙吞食它们的插图所教导我的那样,它们的外观非常像你在超市海鲜区可能找到的普通鱿鱼。

尽管我早早就接触了箭石,但我从未费心去研究除了我已经知道的子弹形护甲之外还有什么已知的信息。我的脊椎动物偏见蒙蔽了我。事实证明,一些真正特殊的标本不仅揭示了箭石的形态,还揭示了它们在很久以前的海洋中是如何生活的。

精美的棘乌贼。图片来源: Klug 等人,2016年

今年早些时候,在《生物学快报》中,化石头足类动物专家克里斯蒂安·克鲁格和同事描述了一对特殊的箭石化石,这些化石是在德国晚侏罗纪石灰岩中发现的。从表面上看,这些棘乌贼标本看起来像压扁的香蕉皮,但是,在紫外光下,它们真正闪耀。漏斗、食道、容纳夹捏喙的颊球,甚至帮助这些无脊椎动物知道自己在水中的位置的平衡囊都完好无损。

保存非常精细,以至于可以通过鳍轻松区分这两个标本。一只棘乌贼的宽阔的鳍从其流线型身体的尖端突出,而另一只则配备了较小的、微小的拍打器。而这对十腕头足类动物拥有鳍这一事实,证实了古生物学家怀疑但近一个世纪以来未能证实的事情。内骨骼上的凹痕表明存在这些推进结构,但软组织支持仍然缺乏。现在,正如克鲁格和合著者报告的那样,我们可以肯定,箭石借助鳍在水下世界中快速游动。

它们确实速度很快。箭石经常被认为是浮游动物——也就是说,它们一生都在水层中积极游泳。鳍符合这一描述,平衡囊也是如此,平衡囊可以让头足类动物在水中确定自己的方向。“快速游泳的浮力鱿鱼的平衡囊通常比非浮力鱿鱼的平衡囊大,”克鲁格和同事写道,而棘乌贼中的器官更符合在中层水域快速游动的生活,涌入大量的食物,这使得侏罗纪的神奇海洋爬行动物能够茁壮成长并长得如此巨大。

参考文献

Klug, C., Schweigert, G., Fuchs, D., Kruta, I., Tischlinger, H. 2016. 侏罗纪箭石对鱿鱼式高速游泳的适应性生物学快报。doi: 10.1098/rsbl.2015.0877

[本文最初发表于《国家地理》。]

© . All rights reserved.