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墨西哥卷饼形状的生物在进化中有“主要优势”——和30对带刺的腿

大约5.4亿年前,世界见证了寒武纪大爆发:这是一个快节奏的进化时期,产生了比以往任何时候都多的高级生物。现在,加拿大皇家安大略博物馆的古生物学家发现了这一时期最具代表性的生物之一的令人惊讶的身体特征,这是一种墨西哥卷饼形状、虾状的节肢动物,名为Odaraia alata。这项研究发表在周三的《英国皇家学会学报B》上。

古生物学家、该研究的主要作者亚历杭德罗Izquierdo-López在一份声明中说:“奥达拉亚的头盾几乎包裹了它身体的一半,包括腿,几乎就像被包裹在管子里一样。”“以前的研究人员认为,这种形状可以让奥达拉亚收集猎物,但直到现在,我们还没有找到捕捉机制。”

奥达拉亚大约有8英寸长——在它那个时代,这种体型已经相当大了——它长着一个大脑袋、大眼睛、舵形尾巴和一个令人惊讶的玉米饼状外壳。一个多世纪前,古生物学家首次在伯吉斯页岩(Burgess shale)发现了奥达拉亚化石。伯吉斯页岩是加拿大落基山脉的一块大陆,以保存完好的软体化石而闻名。

但是,尽管在20世纪80年代进行了各种研究,有两个问题一直困扰着科学家:奥达拉亚有下颌骨吗?它是如何进食的?

“关于奥达拉亚的许多事情对我们来说仍然是秘密,”Izquierdo-López告诉《纽约时报》的丽贝卡·德佐巴克。

在这项新的研究中,古生物学家检查了大约150块以前没有分析过的奥达拉亚化石,结果,他们终于能够提供答案。奥达拉亚的下颌骨上排列着细小的牙齿,下颚之间还有一颗奇怪的三叉戟形牙齿。这使得Odaraia成为最早的下颌骨动物,或有下颌骨的节肢动物之一。

“我惊呆了,”美国自然历史博物馆的古生物学家拉塞尔·比克内尔告诉《纽约时报》,他没有参与这项研究。“这些动物真是太漂亮了。”

Izquierdo-López告诉《科学美国人》的阿什利·巴尔泽·维吉尔,这一发现有助于科学家研究下颌骨的进化,这将使生物“在与竞争生物的竞争中具有重大优势,(因为它们)可以将较大的结构分解成碎片,并获得新的食物类型。”

这项研究还揭示了这种长相奇怪的生物的进食机制。古生物学家发现,奥达拉亚有30多对腿,上面覆盖着大刺和小尖刺,它们可以相互连接,形成一个临时的渔网。它倒立着游泳,可能用腿推动水穿过它的壳,在纠缠在一起的尖刺中捕获微小的生物,并将它们送到嘴里。

Izquierdo-López告诉Gizmodo的艾萨克·舒尔茨:“奥达拉亚用它带刺的腿从水柱中捕捉食物。”

研究人员此前得出结论,奥达拉亚是一种滤食性动物。但是因为它的倒立进食策略可以捕捉到更大的猎物,而且因为它的大眼睛是捕食者的共同特征,所以奥达拉亚可能是半滤食半捕食者,他补充说纽约时报。

这一新信息帮助科学家填补了节肢动物进化时间表上的知识空白。用《科学美国人》的话说,在寒武纪大爆发的“进化军备竞赛”中,下颌骨和复杂的进食机制会给奥达拉亚带来优势。

像奥达拉亚这样的早期下颌骨可能已经开始从海底栖息地迁移到开阔的海洋,促进了更复杂生命形式的发展,并预示着它们自己的进化成功:今天,下颌骨广泛存在,包括昆虫、螃蟹和蜈蚣。

Izquierdo-López对CBC新闻的Nicole Mortillaro说:“有时候坐下来想想5亿年前发生了什么是件好事。”“所有这些问题都让我们的生活变得更有意义。”

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