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鱟的近親:遠古怪物板足鱟

媒體:原創  作者:xcr
專業號:xcr 2022/10/12 20:06:13

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如果您第一次見到這種生物,可能會有點驚異,古怪的外形讓人聯想到遠古生物,它的名字叫鱟(hòu,音后)。鱟確實是一種古老的生物,最早的化石記錄可以追溯到奧陶紀晚期,距今大約4.45億年前,同時代的生物包括我們熟知的“三葉蟲”?,F存的鱟為節肢動物門-螯肢亞門-肢口綱-劍尾目的物種,全球僅存四種:美洲鱟、巨鱟、中國鱟和圓尾蝎鱟,后兩種可以在中國南方的一些水域找到。

如果鱟不算奇特,那么作為同綱不同目的兄弟,肢口綱-廣鰭目-板足鱟,應該稱得上奇葩生物了。

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物種歷史

第一個已知的板足鱟(也稱廣翅鱟或海蝎)化石標本發現于1818年紐約奧奈達縣的志留紀巖層中。已知最早歐洲大陸的化石可追溯到4.67億年前奧陶紀達里維利階,目前鑒別了約250個種,是古生代螯肢亞門中種類最多的一種。在奧陶紀出現之后,板足鱟動物在志留紀成為海洋動物群的主要組成部分,盡管在隨后的泥盆紀期間,該群繼續多樣化,但未能逃過發生在在2.52億年前的二疊紀至三疊紀的空前物種大滅絕事件,該物種存續了兩億多年。
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每個大陸都發現了板足鱟化石,但大多數化石來自北美和歐洲,可能因為該種群主要生活在歐美古代超大陸和其周圍水域中。2019年9月,中外科研人員在華南地區發現了至今4.3億年的志留紀的板足鱟化石,因其第三對附肢特化增大,確定為同目的混翅鱟,取名秀山恐鱟。研究團隊基于形態學與系統發育分析,重建了秀山恐鱟的形態,并確定了其在板足鱟家族中的系統發育位置,擴展了對此類動物形態多樣性和地理分布的新認知。
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體型巨大之謎

板足鱟是迄今為止已知的最大的節肢動物。
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  根據殘缺化石分析測算,某些板足鱟的成年個體平均長度可達2.5米。
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  它為什么能長這么大?可能的原因包括,其一,地球大氣含氧量的變化。寒武紀以前,大氣含氧量很低,但此后基本處于穩步上升,從24億年前的4%上升到奧陶紀的13.5%和志留紀的近15%左右。一般認為對于節肢動物來說,只有在含氧量很高的環境下才能維持較大體型。其二,生理結構上的優勢。奧陶紀開啟了海洋動物向陸生動物的進化里程,板足鱟的所謂“雙呼吸系統”具有進化和成長上的優勢。化石研究表明它除了原有的鰓以外,還有“鰓道”,可能就是氣管的雛形,用于呼吸空氣中的氧氣,從而具備進一步長大的條件。最后,它是肉食動物。一般來說,大多數食肉動物體型較大。通過與鱟的比較研究,發現其前向附肢較大,完全沒有刺,但有專門的爪子,一方面暗示其捕食特性,另一方面可能類似現存鱟的進食方式,用附肢抓取和撕碎獵物,用螯肢把食物推入嘴里。

遠古海洋的頂級獵手

板足鱟是志留紀無脊椎動物中上層掠食者類代表,能游泳,棲息于海洋、河口,適應半咸水甚至淡水。這張廣為流傳的圖片可能使人認為板足鱟主要捕食魚類,這可能不能全信,因為在奧陶紀還未出現真正進化意義上比他高等的魚類,即便是魚也是較為原始的“甲胄魚”,且數量應該不占優勢。
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推測它們更多捕食的是三葉蟲、軟體動物,甚至是它的小兄弟鱟。
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研究和其他價值

得益于大量出土的板足鱟化石,更要感謝它活到現在的難兄難弟--鱟,科學家們可以進行比較研究,探求生物進化和消亡的奧秘。在地球歷史上五次大規模滅絕事件中名列第二的“奧陶紀-志留紀滅絕事件”導致地球85%的物種滅絕,包括許多像板足鱟一樣的無脊椎動物。缺氧和硫化是可能的原因,板足鱟能熬過這一關可能與上述的“雙呼吸系統”結構有關。但是,它為什么沒能躲過二疊紀至三疊紀的物種大滅絕事件呢(地球歷史上最大的生物滅絕事件)?在此,科學家們也同樣進行了比較研究。鱟有所謂的“排鰓”也叫“書鰓”,由許多薄片(板)組成,它們具有更大的表面積,是比“雙呼吸系統”要高效的呼吸循環系統,離開了海水的鱟能夠長時間生存也證明了它的鰓具有肺的部分功能。當然該物種的消亡不見得是單一因素,相關研究仍在繼續。
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板足鱟化石的化石很多,也成了一些喜好古生物收藏者喜愛的藏品。下面這個經塑封的化石售價300美元。


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當然板足鱟萌萌的形象也是小朋友們心動的玩具。
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對大朋友也有禮物。由于在板足鱟消化道化石中發現了硅石,它被演繹為“黑珍珠”,成為了一款名為是“方舟:生存進化”游戲里的玩家追逐的寶物。
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