撰文 六 翼 制圖 劉 雪
寒武紀的典型“小怪物”
撰文 六 翼 制圖 劉 雪
寒武紀是古生代的第一個紀,也是現代生物開始出現并逐漸發(fā)展的時期。許多種類的無脊椎動物在短短幾百萬年內大量地出現,因此,這個時期被稱為“寒武紀生命大爆發(fā)”。
歐巴賓海蝎 制圖 劉雪
歐巴賓海蝎造型玩具
歐巴賓海蝎是一種被發(fā)現于寒武紀化石沉積層中的節(jié)肢動物。它的節(jié)狀身軀兩側分布著葉狀足,其身體后部則有一扇形尾巴。更為奇特的是:它長有5只眼睛,一張向后張開的嘴,以及一個可能用來向嘴里輸送食物的吻。由此推斷,歐巴賓海蝎很可能生活在海底,并用這些吻來搜索小而柔軟的食物。
歐巴賓海蝎看起來非常奇怪,在科學家第一次對它做分析演講的時候,在坐的觀眾看見它的樣子時全都笑出了聲。歐巴賓海蝎從頭到腳共長6厘米左右。它還有一個中空的吻,長度約為整個身長的三分之一。這個吻從頭的下部伸出,并向前、向上方彎曲。這個吻上布滿了像吸塵器管子似的橫紋,看上去非常靈活。吻的末端是一個類似鉤爪的結構,可以進行旋轉,并可以向內或向前進行鉆掘。它的頭部有5個眼睛,2只長在位于前方并靠近頭中部, 2只更大一點的眼睛則長在頭后方靠近邊緣的位置上,而最后1只眼睛則長在較大那對眼睛中間并指向前方。科學家們認為這些眼睛都是它的復眼。
歐巴賓海蝎身體的主要部分大約有5毫米寬,并由15節(jié)構成。每節(jié)身體兩側都長有一對葉足。這些葉足重疊交錯,都指向身體外邊,并朝向下方。因此每一對的前端都被上一對的后端邊沿所覆蓋。
在20世紀70年代,曾經有一場關于多細胞生物的大辯論。有人說,多細胞生物是在寒武紀早期突然大量出現的,但也有人認為,它們是在之前逐漸進化而來但沒有留下化石,這次事件也被稱為寒武紀大爆發(fā)。起初歐巴賓海蝎曾經被認為是“爆發(fā)”假設強有力的證明。而隨后的研究表明,寒武紀早期確實是一個相對來說進化速度較快的時期,歐巴賓海蝎的出現也不能被認為是“爆發(fā)”的典型。
從歐巴賓海蝎的化石特征來看,它并沒有礦物化的盔甲,甚至連類似昆蟲的有機外骨骼都沒有,因此他們的身體在被掩埋并化石化的過程中變得扁平,而較小或內部的特征則表現為化石外部輪廓上的一些小斑紋。
奇蝦化石,發(fā)現于加拿大不列巔哥倫比亞省寒武紀巖層
奇蝦是一種被認為與節(jié)肢動物關系密切的生物。就它生活的年代而言,奇蝦可達2米的體長,可以稱得上是龐然大物了。在寒武紀海洋中,奇蝦分布于世界各地,在加拿大,中國,澳洲等的寒武紀早期到寒武紀中期的寒武紀巖層中都有發(fā)現它們的化石。
科學家認為,奇蝦是一種食肉動物。它通過劃動身體兩側靈活的須足在水中推動自己前進,每只須足都向后傾斜。這種重疊的結構則使每側的須足像一只整體的“鰭”一樣活動,最大化其游動的效率。這種游動的方式非常穩(wěn)定,這意味著奇蝦不需要復雜的大腦來保持游動狀態(tài)的平衡。
奇蝦身體最寬的部分位于第3對到第5對須足之間,全身至少有11對須足。越靠后的須足越難分辨,因此科學家們對奇蝦須足總數的測量十分困難。奇蝦有一個較大的頭部,一對長在眼柄上的大復眼,每只眼睛由大約16000個獨立的單眼組成,并有一張奇特的盤狀嘴。這張嘴由32個相互重疊的片狀組織組成,其中4片較大而其余28片則較小。這些片狀組織組成了一個“菠蘿圈”,圈的中心則又一系列鋸齒狀的尖刺取代。這張嘴可以壓縮并粉碎獵物,但是并不能完全閉上,而這些類似牙齒的尖刺會一直向下生長,直至食管內壁。它的尾部呈扇形,上面長滿波狀的須足,這些須足很可能是用來在水中推動它們前進的推進器。
科學家們推斷,有一種奇蝦可能有能力捕食硬體動物,包括三葉蟲,其他種類的奇蝦則更可能以軟體動物為食。一些寒武紀的三葉蟲被發(fā)現有圓形或者“W”形的咬痕,這一咬痕被發(fā)現與奇蝦嘴部的形狀一致。
從糞便化石顆粒得到的強有力的證據顯示奇蝦確實以三葉蟲為食,因為這些糞便化石中含有三葉蟲的部分身體,而奇蝦是那個時代已知生物中唯一足夠大來制造這些糞便的生物。然而,因為奇蝦沒有任何礦物化組織,其能夠穿透三葉蟲堅硬的鈣化外殼似乎并不可能。一種可能的情況是,奇蝦在用它們的嘴咬住獵物時,它們的口器會快速的前后晃動獵物的另一端。這產生的力使得節(jié)肢動物表皮的弱點被暴露出來,最終導致獵物的外骨骼被撕裂,并使得捕食者能享用獵物。也許,奇蝦的這種行為對三葉蟲的生存產生了致命威脅,三葉蟲們慢慢學會了蜷成一團來避免被彎曲,直到它們認為危險過去。
奇蝦 制圖 劉雪