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罕見化石揭示了軟體動物的進化

基于一塊4.8億年的古老化石(Calvapilosa kroegeri),讓科學家們知道了鼻涕蟲、蝸牛和鱿魚等動物的共同祖先長什麼樣子了。

罕見化石揭示了軟體動物的進化

Calvapilosa的重制, 展示了原始軟體動物可能的樣子

粗笨且多毛,像指甲的角質斑塊,這聽起來好像霍比特人的腳趾一樣。事實上,這是科學家們勾勒出的鼻涕蟲、蝸牛和鱿魚等動物的共同祖先的模樣。

這個推測基于一塊軟體動物殘骸化石,研究人員們認為這個軟體動物生活在4.8億年前。它渾身布滿短刺,并且在頭部有指甲一樣的殼,裡面是齒舌,這是長在大多數軟體動物的頭上用來幫助進食的器官,它還擁有125排牙齒。

研究人員們認為它是很多海洋軟體動物的早期祖先,這項發現表明,所有軟體動物的祖先可能都有相同的外貌。

這項研究發表在《Nature》上(點選左下角閱讀原文)。英國Bristol大學的分子古生物學家Jakob Vinther說:“我認為,這個被發現的軟體動物很可能與5.3億年前的所有軟體動物的祖先長得一模一樣。”

盡管耶魯大學收集的這個幼體隻有2厘米長,但是研究人員認為這個新被發現的軟體動物曾經生長至12厘米長。Calvapilosa kroegeri這個名字前半部分來源于覆寫在它頭部的有毛發的殼,後半部分是向Björn Kröger(一位古生物學家)緻敬。

罕見化石揭示了軟體動物的進化

Calvapilosa kroegeri化石,保留了進食部位(齒舌)和覆寫全身的毛刺。

這項新發現使人們對過去發現的一些化石也有了進一步了解,表明很多古老的生物(由于細節的缺失使得人們經常争論它們的種類)其實也是軟體動物,因為它們的結構與這個新發現的生物很類似。Vinther說:“我們可以結合所有其他的化石來思考軟體動物的進化。”

該研究表明,擁有兩個類殼的闆(plate)的哈氏蟲(halkieria)也是軟體動物。哈氏蟲更加古老,研究人員認為闆的數量在進化過程中增加了,現代的石鼈(chiton)在背部有8個闆。Vinther說:“我們發現的這個動物處于石鼈進化的那一分支的底部。”

一種名為Wiwaxia的非軟體生物擁有鱗片和尖刺,研究人員進一步提出一種進化路線,所有軟體動物的共同祖先都有體刺、單個闆和一個齒舌,之後才形成了衆多分支,最終形成了蝸牛、蛤蚌、鼻涕蟲等多樣性的物種。

Durham大學的無脊椎古生物學家Martin Smith雖然沒有參與這項研究,但他認為這項研究非常有趣。他說:“這是一塊很重要的化石。關于軟體動物的共同祖先存在很多争議,現在軟體動物的多樣性非常豐富,很難描述出它們共同祖先的模樣。”

過去人們一直認為軟體動物的共同祖先是無殼的,這項新研究表明,軟體動物的祖先有一個殼和一個齒舌,而這個殼在之後的進化過程中消失了、變化了,或者變成了多個。Smith 說:“這完全改變了我們了解軟體動物早期曆史和閱讀化石記錄的方式。”

貝爾法斯特女王大學的Julia Sigwart說,雖然這個被發現的軟體動物存在于4.8億年前,但它還是太“年輕”了,無法得出軟體動物共同祖先外貌的結論。

她說:“在軟體動物的進化過程中,它并不是特别古老的化石。”但是,她補充說,這塊化石确實展示出軟體動物在過去5億年的進化過程中存在多種形式。“無論何時我們發現這些特殊的化石,它們對于我們了解生物體平面圖都是非常重要的,因為這些化石實在是太罕見了!”

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