5.2億年前海葵是怎麼“狩獵”的？

近日，中科院院士、西北大學教授舒德幹團隊與中國地質大學（北京）歐強團隊合作，在新出版的《創新》（The Innovation）上以研究報告的形式報道了目前已知最早的宏噬捕食行為的直接證據。

論文報道了寒武紀早期澄江生物群（距今約5.2億年）發現的一種稀有珊瑚類化石——“優雅迺蓮海葵（Nailiana elegans）”，屬名“迺蓮（Nailiana）”，其具有蓮花狀的外形。

歐強介紹，該屬種的整體形态接近現代海葵，其頂部邊緣有8條修長、光滑的觸手，環繞着中央的口部；圓柱狀軀體内部有原始的消化循環腔；軀幹表面縱紋訓示了内部隔膜的存在。

此篇論文報道了10餘枚迺蓮海葵标本。“其中一枚标本尤為珍貴，重制了迺蓮海葵捕食舌形貝類腕足動物的狩獵場景。”舒德幹說。

這個迺蓮海葵的觸手基部裹挾着一隻儲存完整的玉案山舌孔貝，兩者是捕食與被捕食的關系。

舒德幹介紹，現代的舌形貝類腕足動物俗稱“海豆芽”，絕大部分時間營底内栖生活，除了頂部三簇環形剛毛微微暴露于海底表面，身體全部隐藏在潛穴中；如受外界刺激，會快速收縮到潛穴深處。是以，現代海葵幾乎沒有機會捕食舌形貝。

然而，已有研究表明寒武紀的舌形貝類僅肉莖的後部埋入海底軟泥中，猶如搖曳的“風筝”在海水中濾食。因而，相比現代海葵而言，寒武紀迺蓮海葵捕食到舌形貝類腕足動物的機率大大增加。

海葵等現代刺胞動物絕大多數通過劇毒的刺細胞進行捕食。它們不會主動出擊，而是采取“守株待兔”的捕食政策。海葵通常像一朵朵綻放的銀蓮花，細長的觸手随洋流緩緩搖曳；而小型獵物一旦觸碰到海葵觸手，後者表面密布的刺細胞就會萬箭齊發，瞬間麻痹并毒殺獵物。

“我們推測，迺蓮海葵很可能也利用觸手表面的刺細胞進行捕食，且這種高效的捕食方式一直延續至今。” 舒德幹說。

分析結果顯示，迺蓮海葵是刺胞動物門珊瑚綱（六射珊瑚+八射珊瑚）的一個原始分支。研究人員由此推斷珊瑚類的祖先類型可能為八輻射對稱、單體、無外骨骼的水螅型，營固着底栖的捕食生活；而珊瑚類的群體生态、骨骼系統及其他對稱性則是後期演化而來。

舒德幹指出，通過吞噬擷取營養是動物的本質特征之一。吞噬捕食行為首先出現于單細胞的原生動物——約7億年前原生動物用于防禦的礦化外骨骼化石是已知最早的微噬捕食的間接證據。多細胞後生動物最早可能通過體表滲透或過濾的方式擷取營養；而更複雜、能耗更高的宏噬捕食理論上出現時間更晚——埃迪卡拉紀最晚期（距今5.5億年）出現的後生動物外骨骼是已知最早的宏噬捕食的間接證據。寒武紀最早期小殼化石中出現的有吻突類蠕蟲及毛颚類動物（距今5.35億年）提供了宏噬捕食的更多間接證據。

“該論文報道的迺蓮海葵吞噬腕足動物的化石記錄（距今5.2億年），展示了目前已知最早的宏噬捕食行為直接證據。”舒德幹說，“也讓我們得以窺探到寒武紀海洋生态系統食物網的一個真實場景。”

論文指出，寒武紀早期動物的宏噬捕食行為已經非常普遍。以澄江生物群為例，刺胞動物、鰓曳動物、葉足動物等諸多動物門類已演化出千奇百怪的“武器裝備”，以提高捕食效率。捕食者與獵物之間生死攸關的“軍備競争”，無疑增加了各類群動物的形态多樣性。宏噬捕食行為不但加劇了選擇壓，還可能加速了寒武紀早期動物門類的湧現，進而成為寒武紀生命大爆發的激發因素和主要驅動力之一。從後生動物外骨骼出現到澄江生物群爆發的3000萬年間，寒武紀海洋生态系統已建立起與現代海洋生态系統類似的複雜食物網。（張行勇）

來源： 中國科學報