與箭石親密接觸

精美的化石揭示了這些軟體海洋生物的形態

Acanthoteuthis

棘烏賊復原圖。

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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


化石挖掘對身體有益。至少我是這樣告訴自己的,當時我係好靴子,拉起雨衣披在肩上,以抵擋落在查茅斯海岸線上的毛毛細雨。自從我離開倫敦以來一直與之抗爭的感冒需要臥床休息,而不是在英格蘭南部海岸淋溼自己,但我專門安排了兩天時間來搜尋傳奇古生物學家瑪麗·安寧的侏羅紀活動場所。我絕不可能待在被窩裡。儘可能地把自己裹緊後,我拉起棒球帽上的兜帽,打了個噴嚏,然後和妻子特蕾西一起出發沿著海灘走去。

我並沒有期望立刻找到任何東西。在任何化石地點,尤其是不熟悉的地點,都需要一段時間才能形成搜尋影像——識別出那些使化石從背景中脫穎而出的明顯特徵。但即使我更習慣於在遠不如海灘飽和的地方勘探,我還是認為運氣會站在我這邊。特蕾西和我走過的這片沙灘曾出土過化石,比如一個美麗的 1.91 億年前的 Scelidosaurus 的骨骼——最早的裝甲恐龍之一——以及被稱為魚龍的爬行動物魚類模仿者和無數的無脊椎動物,比如螺旋殼的菊石。那真的是我想要的全部,找到一個 resting 在沙灘上的小侏羅紀螺旋殼。

大約過了一個半小時,我們才開始找到任何東西。但是,一旦特蕾西和我開始注意到閃閃發光的小菊石殼,由於黃鐵礦的存在而呈現金色,黃鐵礦也在慢慢地破壞它們,它們似乎無處不在。很快,目標不再是找到侏羅紀的螺旋殼,而是找到最好的那些。在這個過程中,在退去的水邊,我偶然發現了一種自童年以來就沒拿過的化石。它的大小和形狀就像半根燒焦的雪茄,如果我沒有鼻塞,我可能會嘗試模仿格勞喬·馬克斯。小時候,一位我只能模糊記得的家庭朋友給了我一小袋像這樣的化石,但我從未忘記這些貝殼是什麼。


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它們被稱為箭石。對我來說,這個名字一直是一個同義詞,指的是破碎的、被海浪衝刷的碎片,這些碎片曾經是頭足類動物內骨骼的一部分。而且,正如博物館的展覽和魚龍吞食它們的插圖所教導我的那樣,它們的外觀非常像你在超市海鮮區可能找到的普通魷魚。

儘管我早早就接觸了箭石,但我從未費心去研究除了我已經知道的子彈形護甲之外還有什麼已知的資訊。我的脊椎動物偏見矇蔽了我。事實證明,一些真正特殊的標本不僅揭示了箭石的形態,還揭示了它們在很久以前的海洋中是如何生活的。

精美的棘烏賊。圖片來源: Klug 等人,2016年

今年早些時候,在《生物學快報》中,化石頭足類動物專家克里斯蒂安·克魯格和同事描述了一對特殊的箭石化石,這些化石是在德國晚侏羅紀石灰岩中發現的。從表面上看,這些棘烏賊標本看起來像壓扁的香蕉皮,但是,在紫外光下,它們真正閃耀。漏斗、食道、容納夾捏喙的頰球,甚至幫助這些無脊椎動物知道自己在水中的位置的平衡囊都完好無損。

儲存非常精細,以至於可以透過鰭輕鬆區分這兩個標本。一隻棘烏賊的寬闊的鰭從其流線型身體的尖端突出,而另一隻則配備了較小的、微小的拍打器。而這對十腕頭足類動物擁有鰭這一事實,證實了古生物學家懷疑但近一個世紀以來未能證實的事情。內骨骼上的凹痕表明存在這些推進結構,但軟組織支援仍然缺乏。現在,正如克魯格和合著者報告的那樣,我們可以肯定,箭石藉助鰭在水下世界中快速遊動。

它們確實速度很快。箭石經常被認為是浮游動物——也就是說,它們一生都在水層中積極游泳。鰭符合這一描述,平衡囊也是如此,平衡囊可以讓頭足類動物在水中確定自己的方向。“快速游泳的浮力魷魚的平衡囊通常比非浮力魷魚的平衡囊大,”克魯格和同事寫道,而棘烏賊中的器官更符合在中層水域快速遊動的生活,湧入大量的食物,這使得侏羅紀的神奇海洋爬行動物能夠茁壯成長並長得如此巨大。

參考文獻

Klug, C., Schweigert, G., Fuchs, D., Kruta, I., Tischlinger, H. 2016. 侏羅紀箭石對魷魚式高速游泳的適應性生物學快報。doi: 10.1098/rsbl.2015.0877

[本文最初發表於《國家地理》。]

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