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
很少有新聞稿郵件能引起我的注意,但這封郵件做到了。郵件寫著:“美國自然歷史博物館新研究表明早期三葉蟲有胃”。我當時想的只是“什麼?!我們怎麼會不知道這個?”
化石記錄是不完整的。古生物學家不斷地需要在生命和死亡之間的空間中思考——古代物種的真實面貌,以及這些生命的遺蹟是如何儲存下來的。因此,一定程度的假設性填補空白是必要的。例如,如果發現一具沒有頭骨的恐龍骨骼,你不會自動認為它是侏羅紀時代的無頭騎士。只是頭部沒有儲存下來或被發現。因此,由此推論,當我想到像鼠婦一樣的節肢動物三葉蟲時,我只是假設它們有胃。我甚至不知道這是一個謎。
古生物學家梅蘭妮·霍普金斯和同事在一篇關於在中國雲南省一個大約 5.25 億年前的遺址中發現的早期三葉蟲的新論文中澄清了事實。在該地區——關山生物群的一部分——已經發現了數十個儲存完好的三葉蟲,代表了十一個物種,並且至少有兩個物種的代表顯示了它們消化道的部分。Palaeolenus lantenoisi 和 Redlichia mansuyi 三葉蟲的化石顯示了胃的一個膨大部分,稱為嗉囊,而一個特定的Palaeolenus 化石也顯示了“沿消化道成對的消化腺”。
現在,雖然其他三葉蟲也被發現儲存有其消化道的部分,但沒有一個像這個這麼古老。下一個最古老的代表是來自瑞典的單個幼年三葉蟲。並且各部分的排列方式很重要。霍普金斯和同事解釋說,以前,古生物學家從具有內部器官遺蹟的三葉蟲中得出結論,認為這些節肢動物中有兩種消化系統——一種是具有消化腺的更原始的系統,另一種是具有從消化道擴展出來的嗉囊的更高階的排列方式。在異常古老的三葉蟲中發現這兩種系統,改變了古生物學家的預期。
最明顯的變化是,嗉囊——基本上就是三葉蟲的胃——進化得比之前認為的要早得多。它不是對另一種系統的改進,而是從一開始就存在的。但霍普金斯和同事寫道,嗉囊和消化腺同時存在意味著三葉蟲內臟的進化比之前認為的更為複雜。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
至少一些早期三葉蟲同時擁有這兩套消化結構,這引發了關於為什麼其他三葉蟲似乎只有其中一種結構的新問題。這是否是埋藏學的範疇,一些標本儲存了一種消化途徑,而沒有儲存另一種?或者它們是早期結合在一起的替代方案,並且對這些動物的攝食方式具有更廣泛的意義?如果運氣好的話,能夠為這些問題提供資訊和活力的化石將很快被發現,引導古生物學家思考他們是否有膽量去探索。
參考文獻
Hopkins, M., Chen, F., Hu, S., Zhang, Z. 2017. The oldest known digestive system consisting of both paired digestive glands and a crop from exceptionally preserved trilobites of the Guanshan Biota (Early Cambrian, China). PLOS ONE. doi: 10.1371/journal.pone.0184982
