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5亿年前的蜘蛛近亲,长着不该存在的爪子

"库斯托巨型螯肢虫"以法国探险家雅克·库斯托的名字命名。这块化石起初毫不起眼。哈佛大学古生物学家鲁迪·莱罗西-奥布里尔最

"库斯托巨型螯肢虫"以法国探险家雅克·库斯托的名字命名。

这块化石起初毫不起眼。哈佛大学古生物学家鲁迪·莱罗西-奥布里尔最初在检查一块可追溯至寒武纪(5.388亿至4.854亿年前)的节肢动物化石时,就是这么想的。

"然而,在我对其进行清理时,它意外地展现出了保存精美的附肢——包括一对从头部伸出的前部爪子,"莱罗西-奥布里尔告诉媒体。

早期的节肢动物标本并没有这样的爪子。相反,寒武纪节肢动物在那个位置通常长的是触角。换句话说,莱罗西-奥布里尔看到的爪子本不该存在。

这块不起眼的化石属于"库斯托巨型螯肢虫",一种5亿年前的海洋捕食者。该化石40多年前首次出土于犹他州西部的一片沙漠,是目前已知最古老的螯肢类节肢动物——螯肢类包括现代蜘蛛、蝎子、鲎和海蜘蛛等节肢动物。这一奇特标本将螯肢类动物的演化历史向前推进了2000万年,并有助于解释爪子的演化。这项研究细节于今日发表在《自然》杂志上的一项研究中。

爪子登场

作为这项新研究的合著者,莱罗西-奥布里尔花了50多个小时,用显微镜下的针清理"库斯托巨型螯肢虫"化石,以研究其出人意料的解剖结构。它的身体仅三英寸多长,外骨骼由一个头部盾片和九个独立的身体节段组成。

"头部下方的附肢适应于摄食和感觉功能,而躯干部位的附肢则用于呼吸和游泳,"莱罗西-奥布里尔解释道。"对于这个年代的节肢动物来说,这种解剖学上的特化程度惊人地高级。"

螯肢类节肢动物的身体分为上部的头胸部和下部的腹部,有四对步足,以及两对用于抓取的前部附肢——螯肢和须肢。在此次发现之前,已知最古老的螯肢类节肢动物大约生活在4.8亿年前。"库斯托巨型螯肢虫"生活在2000万年前,使其成为螯肢类演化谱系中已知最早的分支。如今,现存超过12万种螯肢类物种,包括蜘蛛和鲎。

继续挖掘

尽管化石年代久远,但令莱罗西-奥布里尔惊讶的是,与生活在同一时期的动物(包括挥舞着三叉戟的三叶虫)相比,"库斯托巨型螯肢虫"看起来要现代得多。

"除了少数几个能表明其古老年代的特征外,这种5亿年前的螯肢类动物在今天的海洋里也不会显得格格不入,"他说。

"库斯托巨型螯肢虫"也是一种关键的过渡物种,它连接了没有这种前部爪状附肢的寒武纪节肢动物,与年代晚得多、确实有爪且外形类似鲎的螯肢类动物。

此前,科学家们并不确定爪子,以及具有特定功能的两个身体分区(头胸部和腹部)的演化顺序。"库斯托巨型螯肢虫"表明,这些特征是在头部附肢消失并变得更像现代蜘蛛的步足之前演化出来的。

"它调和了相互竞争的几种假说;在某种意义上,每个人都说对了一部分,"研究合著者、哈佛大学比较动物学博物馆无脊椎动物古生物学馆长哈维尔·奥尔特加-埃尔南德斯在一份声明中解释道。

"库斯托巨型螯肢虫"的命名是为了纪念法国著名探险家雅克-伊夫·库斯托,他的纪录片和环保倡导激励了一代又一代人不断探索。莱罗西-奥布里尔表示,这块化石本身也提醒着人们要继续挖掘。

"这块特殊的化石是由一位热忱的业余古生物学家(劳埃德·冈瑟)发现的,随后被捐赠给一家博物馆,在那里被精心保管了几十年,之后我们才有幸揭示其科学价值,"他说。"在美国的大部分地区都能发现化石,所以走出去,去探索,看看你周围的岩石中隐藏着怎样的故事吧。"

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