本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
三葉蟲Triarthrus eatoni的黃鐵礦化石。卵可見於右上角。比例尺 5 毫米。圖片來源：Hegna 等人，2017
被稱為三葉蟲的這些深受喜愛但早已滅絕的動物的持久謎團之一是：它們是如何繁殖的？
儘管經過長期搜尋，但從未在這些奔走、披甲的動物身上觀察到卵或明顯的繁殖器官，它們的化石以其豐富和經常壯觀的細節而聞名。 可以看到三葉蟲的方解石晶體眼睛晶狀體。為什麼沒有三葉蟲的“垃圾”？它們是怎麼“製造”出小三葉蟲的呢？
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多年來，出現了一些含有三葉蟲“聚集”的化石，一些科學家將其解釋為動物被抓住當場。其他可能表明繁殖的跡象是動物外骨骼中性別形狀差異的暗示，一些人說這暗示它們可能具有育兒袋。
現在，一位在紐約州北部沃特敦附近尋找岩石的化石獵人可能有助於解開這個謎團，根據他和西伊利諾伊大學和範德比爾特大學的科學家上個月在《地質學》雜誌上發表的論文。該床層是洛林組的一部分——一個地質層，包含一系列可追溯到早期的古生代（確切地說是奧陶紀）的岩層，其中無脊椎動物被化石化為愚人金。由於極其幸運的地球化學巧合，它們的黃銅色身體得到了非常好的儲存，許多標本顯示出軟組織。第一個被發現的這種型別的床層是著名的比徹三葉蟲床（我寫過一篇關於這個床層中儲存完好的介形蟲和她的小群的文章這裡）。
在收集和準備了來自洛林組不同床層的三葉蟲化石後，發現者馬庫斯·馬丁在兩個標本中觀察到三葉蟲頭板下有三到九個微小圓形和橢圓形物體的簇。他以及合著者托馬斯·赫格納和西蒙·達羅赫稱之為卵的每個物體大小都略小於千分之二毫米。這些物體的簇可能出現在三葉蟲的右側或左側。
疑似三葉蟲卵的特寫鏡頭，中心位置。比例尺 2 毫米。圖片來源：Hegna 等人，2017
作者說，三到九個可能是一個低估的數字，因為一些卵可能在準備化石時被破壞或仍然隱藏在岩石中。
圖片來源：Hegna 等人，2017
在 CT 掃描中，卵沒有顯示內部細節，也沒有被囊或繫繩束縛。作者確實認為卵位於三葉蟲的外部，因為他們說黃鐵礦化的三葉蟲的腸道很少能儲存下來。
這些“卵”還可能是別的什麼？作者聲稱，這些結構太大了，不可能是微生物，而且它們的位置和分佈排除了結殼共生體、三葉蟲糞便或異常黃鐵礦生長的可能性。它們的大小與現代節肢動物的卵相當，儘管尺寸較小。
有趣的是，這些卵是在頭板的角落附近發現的，這個位置靠近現代鱟釋放未受精卵的位置。（你知道雌性鱟的卵巢網路位於她的頭部嗎？我也不知道。）鱟也恰好是三葉蟲最接近的現存親戚之一，並且是著名的“活化石”，這些動物自 4.5 億年前進化以來幾乎沒有明顯變化。因此，它們的卵發射管的位置可能反映了它在歷史上的位置，或許也保留了第一個節肢動物的位置。
因此，作者認為三葉蟲很可能透過位於頭部後部附近的左右一對生殖孔釋放卵子和精子。如果事實如此，並且如果這個物種——Triarthrus eatoni——代表其他三葉蟲，他們還認為三葉蟲很可能是在體外產卵。這將使以前的交配“聚集”成為科學家對一些可憐的死去的三葉蟲進行弗洛伊德式的分析的結果，它們只是在做它們的事情。如果這篇新論文的作者是正確的，那麼三葉蟲的交配應該是與異性朋友聚在一起喝茶，聽著柔和的爵士樂，並分泌配子。非常放鬆。
然而，這裡有一個重要的警告。由於黃鐵礦化有利於儲存外部特徵而不是內部特徵，因此任何內部繁殖或卵育雛的證據都不太可能被儲存下來，他們說。這將使化石記錄偏向於採用這種方法的三葉蟲。
儘管如此，最近對最古老的節肢動物（除了板足鱟——已滅絕的海蠍）的研究也得出了相同的結論：節肢動物的祖先交配方法，即當今包含所有昆蟲、蛛形綱動物和甲殼動物的龐大類群，是體外受精。卵和胚胎似乎被攜帶在甲殼下或附著在四肢或細絲上。這足以讓雌性臭蟲嘆息。
參考文獻
Hegna, Thomas A., Markus J. Martin 和 Simon AF Darroch。“來自紐約奧陶紀（洛林組）的原位黃鐵礦化三葉蟲卵：對三葉蟲繁殖生物學的影響。”地質學 (2017): G38773-1.