世界上最膨胀的动物南极磷虾(寒武纪最庞大的动物)

在寒武纪初期的几百万年里,纷繁驳色的生物喧闹充斥了全球的海洋,如同旭日东升,隐生宙的沉寂在生命喷薄而起的慷慨之歌中落下尘埃,迎来了显生宙的黎明,却留下了"寒武纪大爆发"的谜题。

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而有一种动物却在历史变革中悄然崛起,这就是奇虾已经消失灭迹的奇虾,出现于距今5.3亿年前的早寒武纪,是无脊椎动物,也是寒武纪已知的最庞大的动物,在中国、美国、加拿大、波兰及澳洲的寒武纪沉积岩均有发现。

奇虾称得上是海洋中的"恐龙",处在食物链的顶端,能够不费吹灰之力地捕获食物,没有生物可以威胁到它。那么它是如何占领海洋,成为称霸一时的头号杀手呢?

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首先,从化石结果来看,奇虾粪便化石长10厘米,粗5厘米。由此推测,奇虾的体长超过2.2米。这对当时海里只有几厘米的虾兵蟹将来说,就犹如鸡蛋撞石头。除此之外,奇虾有25厘米直径的巨口加持,口器有十几排牙齿,可掠食当时任何大型的生物,强烈摧毁了那些有矿化外甲保护的动物。

同时,科学家在奇虾粪便化石中发现小型带壳动物的残体,说明了它是寒武纪海洋中的食肉动物,是海洋世界的统治者和食物最终的消费者,也证明了当时的海洋存在完整的食物链。

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在这条食物链中,古生物学家都在聚焦的问题是,所有的寒武纪动物都不约而同地换上了铠甲,即三叶虫、海绵动物、软体动物等都具有鳞、刺、管和甲壳等硬部件。

而专家做出的生态学解释是,任何动物要逃避敌人,保证族群的繁衍生息,就要努力进化出不被掠食者吞噬的特征;与此同时,掠食者在面对装备充足的猎物时,也要不断升级自身的攻击性。

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因此作为头号捕食者的奇虾,装备当然也不落人后。除了体型庞大之外,奇虾有一对带柄的巨眼、一对分节的用于快速捕捉猎物的巨型前肢、美丽的大尾扇和一对长长的尾叉。

它的体躯在头部之后分成11个叶片状,体躯中央的叶片达到最宽,而向前与向后方逐渐变窄。两侧长有裂片状的翼,外形类似现代的虾,两根触角上布满倒钩,嘴部由甲壳构成。全副武装的奇虾无疑诠释了要想进攻别人,就要先给自己安上足够的防御机制,不愧是我虾哥呀!

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有研究发现,虾哥的捕食肢,也就是前肢,能够弯曲,腿虽能在海底行走,但它更擅长游泳。奇虾的腹部游泳肢可激烈摆动,加上尾扇有力地拍打水面,可以在水中形如蛟龙般遨游。不仅个头大,而且游得快,海底的小虾米又怎么能是它的对手呢?

1892年,加拿大著名古生物学家惠特魏将其描述为一只没有脑袋、形似虾的节肢动物体躯,它腹部的刺则成为"虾"的附肢,并美名其曰"奇虾"——好一只奇怪的虾子!但科学家发现其实所谓的化石只是虾的一只前爪,却被误认为是虾的尾巴。直到1994年,中国科学家在帽天山发现完整的奇虾化石,这才纠正了以前的错误。

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2011年,奇虾的复眼化石在澳大利亚被首次发现,证实奇虾确实是节肢动物。这项研究打破了古生物学家一直以来的看法,即三叶虫的复眼是当时生物中最敏锐的,但是这项发现显示奇虾的复眼比三叶虫还要敏锐30倍,三叶虫只能分辨白天或夜晚。奇虾的复眼长3厘米,水晶体数量之多只有现代蜻蜓(拥有28000个水晶体)可以与之媲美。

值得一提的是奇虾还是生物学家研究节肢动物分枝足的重要材料。现代节肢动物足的基本模式是有两条分枝,每条的长度都适应于那只足的特殊功能,例如移动、感知周围情况、呼吸或交配等,但之前却存在只有一条分枝的情况。

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于是就带来了一个疑问:双分枝足是怎样演化来的呢?

奇虾是破解这个奥秘的"关键先生"。奇虾长长的分节身体上有活瓣,用来游弋。之前的一段时间里,科学家都相信奇虾的每个体节只有一套活瓣,奇虾可能完全失去了用于行走的足。

但新发现的奇虾却表明,奇虾每个体节上其实有两套活瓣,其中上面一套相当于现代节肢动物的上枝足,下面一套则相当于现代节肢动物的行走足。于是科学家们对自己的研究产生了怀疑,翻出了以往的奇虾化石,进行了重新检查。结果表明其他种类的奇虾体节上也都存在这两套活瓣,只不过在以往研究中被忽略了。这些研究可以证明,奇虾代表着上、下活瓣合并成现代节肢动物双分枝足这一过程中的一个过渡阶段。

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虽然奇虾硬件功能如此强大,但却也堕入了灭绝之路。消失的原因或许是有更加庞大的动物进化出来,淘汰了奇虾,这一点有待进一步研究。但科学家们普遍推测,它是在4亿4千万年前,由于海洋甲烷大规模的喷发,而永远从地球上消失了。

奇虾,作为寒武纪体型最大,最具攻击力的海洋杀手,虽然辉煌了几千万年,但也在历史的汪洋中沉沦匿迹了。如今,我们只能到博物馆参观的时候一览其雄伟,从它身上汲取生物进化的经验,一睹大自然优胜劣汰的壮烈诗篇。

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文 | 空空 1820字

参考资料:

[1]本刊编辑部.巨型奇虾揭示进化历程[J].大自然探索.2015,(6).

[2]邢立达.发现5.3亿年前的奇虾[J].大众科学.2015,(3):28-29.

[3]探索者编委会. 探索绝迹物种 探索发现科学馆[M]. 2016.

[4]巨英编著. 史前终结者[M]. 2014.

[5] 小蚕著. 时间王国夏令营 桫椤的物种旅行[M]. 2013.

[6] 探索者编委会. 探索绝迹物种 探索发现科学馆[M]. 2016.

(部分图片来自文献、网络)

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