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地球上大多數多細胞生命蓬勃發展時期的一場進化軍備競賽，可能導致凝膠狀櫛水母在五億年前披上了盔甲。這是中國科學家團隊一週多前在《科學進展》Science Advances上發表的觀點，該觀點基於來自中國澂江的三個新化石和三個重新解釋的化石，這些化石可追溯到距今5.2億年前。
今天，僅有150個已描述的櫛水母物種——也稱為櫛水母類（“TEEN-o-fours”）——半透明的核桃狀生物，在開闊的海洋中巡邏捕食。它們像人類一樣是兩側對稱的，不像水母或海星那樣是輻射對稱的，並且有八行梳狀結構，上面佈滿了纖毛，纖毛粘合在一起形成“槳”，當它們游泳時，這些“槳”有節奏地閃爍，就像拉斯維加斯賭場的招牌一樣。
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儘管它們的假定近親刺胞動物——水母、珊瑚和海葵——多次進化出堅硬的骨骼，但現代櫛水母卻沒有任何形式的硬質部分。大多數人認為這是因為它們從來沒有過。
但是櫛水母，像大多數軟體生物一樣，沒有良好的化石記錄。因此，在寒武紀大爆發——多細胞生命的進化爆發，孕育了今天大多數動物類群——中發現一批明顯的櫛水母化石，真是幸運的發現。這六個化石與現存的櫛水母有共同之處，即八重對稱，擁有排列成行的帶有纖毛的梳狀結構、杯狀身體以及位於口部對面的感覺“頂器”。作者認為，這套特徵定義了櫛水母綱。
然而，與現代櫛水母不同，這些化石缺乏觸手；是輻射對稱而不是兩側對稱； 帶有八對梳狀結構，而不是八個單梳；並且帶有骨骼，骨骼有八個外部“輻條”，頂部有八個裝甲板，保護著動物頂端的感官器官。正如您在從左數第二個重建圖中看到的那樣，一些輻條上佈滿了刺。
基於化石證據重建的寒武紀櫛水母。它們假定的外部骨骼被塗成紅棕色。圖3，來自Ou等人，2015年。點選此處檢視來源。
刺在化石中看起來是這樣的
帶有板（pl）、重力感應平衡石（sl）和骨骼刺（左側方框內為一個）的頂器。箭頭指向動物骨骼的放射狀輻條。N 顯示了一個單獨刺的特寫，箭頭突出顯示了似乎是封裝膜的東西。圖2 M 和 N，來自Ou等人，2015年。點選此處檢視來源。
"平衡囊"，作者：Davis, W. J. (1968) - http://caspar.bgsu.edu/~courses/Neuroethology/Labs/Images/Statocyst.jpg。根據 Public Domain 許可，透過 Wikimedia Commons 獲得許可。標題
重力感應器官本身就是一個有趣的結構。在現代櫛水母中，它是一個平衡石，它的工作原理有點像建築工人用來檢測梁或地基水平度的水平儀。平衡石是一個緻密的礦物或有機鉛錘。它位於一個球形或橢圓形充滿液體的腔室中，腔室襯有感覺毛。
當動物移動時，慣性導致平衡石在腔室內移動，刺激周圍的神經，使動物能夠測量其在空間中的方向。你的內耳中也有一個類似的系統，該器官的紊亂會導致人們感到迷失方向和頭暈。重要的是，在這些化石中存在平衡石意味著它們已經擁有神經系統。
頂器 (ao)、單個頂板 (pl)、平衡石 (sl)、骨骼上部輻條 (us) 以及從上方觀察的頂器 (K,L)，帶有編號為 1-8 的單個裝甲板。K 中的箭頭指示等間距的帶，這些帶可能是“下方經向管”的遺蹟。圖 1 G,H,K 和 L，來自Ou等人，2015年。點選此處檢視來源。
如果科學家對化石的解釋是正確的，那麼這些動物也擁有許多可能用於推進動物的軟組織瓣和“褶片”。這可能使它們中的至少一種——頂部重建圖中細長的櫛水母——成為敏捷而快速的游泳者。這些化石的形態與現代箭蟲非常相似，箭蟲也是靈活的游泳者。
現代箭蟲。“Chaetoblack”，作者：Zatelmar - 自己的作品。根據 CC BY 3.0 許可，透過 Wikimedia Commons 獲得許可。
如果是這樣，這將與現存的櫛水母形成鮮明對比，現存的櫛水母通常微弱地遊動在海洋中，由它們閃閃發光的梳狀結構引導方向，同時用稱為粘細胞的觸發式細胞捕捉獵物。它們的工作原理類似於水母和海葵的刺細胞cnidocytes，只是它們不是毒害獵物，而是簡單地將自己粘在獵物上。
長期以來，櫛水母給進化生物學家帶來了難題。他們不確定海綿、水母和珊瑚（刺胞動物）、櫛水母以及兩側對稱動物（幾乎所有其他動物）彼此之間的關係，以及它們從生命之樹主幹上分裂的順序。
儘管櫛水母骨骼的證據無助於解決這個特殊的難題，但它確實為關於櫛水母進化的一些長期存在的問題提供了答案。許多人想知道現代櫛水母上看到的觸手是祖先就存在的，還是最近才進化出來的。所有現代櫛水母都有觸手，除了裸櫛水母目中的櫛水母，化石上沒有任何觸手傾向於支援這樣一種觀點，即裸櫛水母目的狀況是櫛水母祖先的狀況（儘管裸櫛水母目中的櫛水母缺乏觸手是因為它們失去了觸手，還是因為它們最初就沒有觸手是另一個問題）。
基於從現存和化石櫛水母中收集的 58 個物理特徵，科學家們建立了一個家譜，其中化石櫛水母形成了一個以前未知的新分支，他們稱之為硬櫛水母類（Scleroctenophora）。
圖 4，來自Ou等人，2015年。點選此處檢視來源。
他們對這些特徵的分析還表明，裸櫛水母目從未擁有觸手，並且是現有櫛水母中最基部的分支。這一結論與來自現存櫛水母的遺傳證據相矛盾，遺傳證據表明裸櫛水母目曾經擁有觸手，後來失去了觸手，因此這個問題仍未解決。
儘管中國科學家確信他們確實在觀察櫛水母骨骼，但他們不確定骨骼的用途或成分。它可能充當動物組織的剛性支撐，或防禦捕食者或“不利環境”。他們認為，骨骼很可能像角、指甲或龍蝦殼一樣是有機的，而不是像我們的骨骼一樣是礦物質的，儘管他們說也不能排除礦物骨骼的可能性。
有甲櫛水母出乎意料，但在無脊椎動物中並非獨一無二。不為人知的小型無脊椎動物類群內肛動物、帚蟲動物、葉足動物（包括瘋狂的生物Hallucigenia，可能包括今天的水熊蟲和有爪動物）和鰓曳動物今天都是無甲的，但似乎也在寒武紀披上了盔甲。作者說，這表明寒武紀大爆發時期產生了軍備競賽，因為許多動物類群為了防禦某種不明威脅（強烈的捕食壓力？）而長出了防禦性武器。看來，寒武紀不是一個適合生存的時代。
僅僅是因為捕食壓力或其他一些未知壓力後來放鬆到所有這些類群都脫掉了以前令人渴望的骨骼的程度，這一點尚不清楚。無論如何，這批櫛水母化石構成了一個令人愉快的進化驚喜，並說明了基因永遠無法告訴我們地球生命的全部故事。化石將永遠是必不可少的，對我們來說幸運的是，新的化石將繼續出土，見證令人驚訝的進化故事，因為產生它們的沉積層在我們腳下延伸得又遠又深。
讓我們以一段影片結束這篇文章，影片是幾年前在本部落格釋出的陰森美麗的血腹櫛水母。蒙特雷灣水族館的人們，我不得不向你們致敬——你們真知道如何為自然歷史影片配樂。
參考文獻
Ou, Qiang, Shuhai Xiao, Jian Han, Ge Sun, Fang Zhang, Zhifei Zhang, and Degan Shu. "A vanished history of skeletonization in Cambrian comb jellies." Science Advances 1, no. 6 (2015): e1500092.