寒武紀(jì)的典型“小怪物”

撰文 六 翼 制圖 劉 雪

寒武紀(jì)的典型“小怪物”

撰文 六 翼 制圖 劉 雪

寒武紀(jì)是古生代的第一個(gè)紀(jì)，也是現(xiàn)代生物開始出現(xiàn)并逐漸發(fā)展的時(shí)期。許多種類的無(wú)脊椎動(dòng)物在短短幾百萬(wàn)年內(nèi)大量地出現(xiàn)，因此，這個(gè)時(shí)期被稱為“寒武紀(jì)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

歐巴賓海蝎是一種被發(fā)現(xiàn)于寒武紀(jì)化石沉積層中的節(jié)肢動(dòng)物。它的節(jié)狀身軀兩側(cè)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(zhǎng)有5只眼睛，一張向后張開的嘴，以及一個(gè)可能用來(lái)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(lái)搜索小而柔軟的食物。

歐巴賓海蝎看起來(lái)非常奇怪，在科學(xué)家第一次對(duì)它做分析演講的時(shí)候，在坐的觀眾看見它的樣子時(shí)全都笑出了聲。歐巴賓海蝎從頭到腳共長(zhǎng)6厘米左右。它還有一個(gè)中空的吻，長(zhǎng)度約為整個(gè)身長(zhǎng)的三分之一。這個(gè)吻從頭的下部伸出，并向前、向上方彎曲。這個(gè)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(gè)類似鉤爪的結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并可以向內(nèi)或向前進(jìn)行鉆掘。它的頭部有5個(gè)眼睛，2只長(zhǎng)在位于前方并靠近頭中部， 2只更大一點(diǎn)的眼睛則長(zhǎng)在頭后方靠近邊緣的位置上，而最后1只眼睛則長(zhǎng)在較大那對(duì)眼睛中間并指向前方?？茖W(xué)家們認(rèn)為這些眼睛都是它的復(fù)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(gòu)成。每節(jié)身體兩側(cè)都長(zhǎng)有一對(duì)葉足。這些葉足重疊交錯(cuò)，都指向身體外邊，并朝向下方。因此每一對(duì)的前端都被上一對(duì)的后端邊沿所覆蓋。

在20世紀(jì)70年代，曾經(jīng)有一場(chǎng)關(guān)于多細(xì)胞生物的大辯論。有人說，多細(xì)胞生物是在寒武紀(jì)早期突然大量出現(xiàn)的，但也有人認(rèn)為，它們是在之前逐漸進(jìn)化而來(lái)但沒有留下化石，這次事件也被稱為寒武紀(jì)大爆發(fā)。起初歐巴賓海蝎曾經(jīng)被認(rèn)為是“爆發(fā)”假設(shè)強(qiáng)有力的證明。而隨后的研究表明，寒武紀(jì)早期確實(shí)是一個(gè)相對(duì)來(lái)說進(jìn)化速度較快的時(shí)期，歐巴賓海蝎的出現(xiàn)也不能被認(rèn)為是“爆發(fā)”的典型。

從歐巴賓海蝎的化石特征來(lái)看，它并沒有礦物化的盔甲，甚至連類似昆蟲的有機(jī)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(nèi)部的特征則表現(xiàn)為化石外部輪廓上的一些小斑紋。

奇蝦化石，發(fā)現(xiàn)于加拿大不列巔哥倫比亞省寒武紀(jì)巖層

奇蝦

奇蝦是一種被認(rèn)為與節(jié)肢動(dòng)物關(guān)系密切的生物。就它生活的年代而言，奇蝦可達(dá)2米的體長(zhǎng)，可以稱得上是龐然大物了。在寒武紀(jì)海洋中，奇蝦分布于世界各地，在加拿大，中國(guó)，澳洲等的寒武紀(jì)早期到寒武紀(jì)中期的寒武紀(jì)巖層中都有發(fā)現(xiàn)它們的化石。

科學(xué)家認(rèn)為，奇蝦是一種食肉動(dòng)物。它通過劃動(dòng)身體兩側(cè)靈活的須足在水中推動(dòng)自己前進(jìn)，每只須足都向后傾斜。這種重疊的結(jié)構(gòu)則使每側(cè)的須足像一只整體的“鰭”一樣活動(dòng)，最大化其游動(dòng)的效率。這種游動(dòng)的方式非常穩(wěn)定，這意味著奇蝦不需要復(fù)雜的大腦來(lái)保持游動(dòng)狀態(tài)的平衡。

奇蝦身體最寬的部分位于第3對(duì)到第5對(duì)須足之間，全身至少有11對(duì)須足。越靠后的須足越難分辨，因此科學(xué)家們對(duì)奇蝦須足總數(shù)的測(cè)量十分困難。奇蝦有一個(gè)較大的頭部，一對(duì)長(zhǎng)在眼柄上的大復(fù)眼，每只眼睛由大約16000個(gè)獨(dú)立的單眼組成，并有一張奇特的盤狀嘴。這張嘴由32個(gè)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(gè)“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(huì)一直向下生長(zhǎng)，直至食管內(nèi)壁。它的尾部呈扇形，上面長(zhǎng)滿波狀的須足，這些須足很可能是用來(lái)在水中推動(dòng)它們前進(jìn)的推進(jìn)器。

科學(xué)家們推斷，有一種奇蝦可能有能力捕食硬體動(dòng)物，包括三葉蟲，其他種類的奇蝦則更可能以軟體動(dòng)物為食。一些寒武紀(jì)的三葉蟲被發(fā)現(xiàn)有圓形或者“W”形的咬痕，這一咬痕被發(fā)現(xiàn)與奇蝦嘴部的形狀一致。

奇蝦如何捕食三葉蟲？

從糞便化石顆粒得到的強(qiáng)有力的證據(jù)顯示奇蝦確實(shí)以三葉蟲為食，因?yàn)檫@些糞便化石中含有三葉蟲的部分身體，而奇蝦是那個(gè)時(shí)代已知生物中唯一足夠大來(lái)制造這些糞便的生物。然而，因?yàn)槠嫖r沒有任何礦物化組織，其能夠穿透三葉蟲堅(jiān)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(shí)，它們的口器會(huì)快速的前后晃動(dòng)獵物的另一端。這產(chǎn)生的力使得節(jié)肢動(dòng)物表皮的弱點(diǎn)被暴露出來(lái)，最終導(dǎo)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(duì)三葉蟲的生存產(chǎn)生了致命威脅，三葉蟲們慢慢學(xué)會(huì)了蜷成一團(tuán)來(lái)避免被彎曲，直到它們認(rèn)為危險(xiǎn)過去。

奇蝦 制圖 劉雪