科學家們發現了保存極為精細的三葉蟲化石,其歷史可追溯至五億多年前,為研究這些已絕種的無脊椎動物的解剖結構提供了新的資訊。
這些動物的遺骸在今日摩洛哥地區被火山灰覆蓋,並在水下保存了逾五億年。這種保存狀態讓化石呈現出三維形態,並顯示了三葉蟲的多個新特性,研究人員在6 月27 日發表於《科學》(Science)期刊的最新報告中做了詳細報告。
「當我看到這些化石時,我被驚訝得下巴掉到了桌子上」,研究的共同作者、澳洲紐英倫大學的古生物學家約翰帕特森(John Paterson)在接受《新科學家》(New Scientist)雜誌採訪時表示,「這些三葉蟲化石的保存細節是我從未見過的。它們無疑是迄今為止保存狀況最佳的三葉蟲化石。」
「這種保存的清晰度令人震驚,且至關重要」,未參與研究的加州大學河濱分校古生物學家奈吉爾休斯(Nigel Hughes)在《科學新聞》(Science News)雜誌的採訪中說。他指出,這種保存「無疑證實了之前基於保存狀況較差的標本所做的許多推測,並展現了超完美保存標本的重要性」。
三葉蟲是一種擁有特殊背部體外骨骼(exoskeleton)的史前海洋無脊椎動物,生活在沉積物、海底或開放水域中。它們於約5.2 億年前出現,存活了約三億年——這個時間長度是現代人類存在時間的約一千倍——直到三葉蟲在二疊紀生物大滅絕事件中消失,該事件摧毀了地球上約 90% 的生命。
古生物學家已經發掘出超過20,000種三葉蟲的化石。根據最新的研究指出,這些化石大部份只留下了堅硬的外殼,科學家對於這些動物柔軟的內部構造仍所知有限。
火山灰的奇特功效
然而,在摩洛哥發生的火山爆發,被形容為「史前龐貝」,這場災難造就了異常精細的三葉蟲化石。這些三葉蟲在火山灰下迅速死去,並在火山爆發將它們困於水下時,迅速得到完好保存。
波莫納學院(Pomona College)的地質學家、研究報告的共同作者羅伯特蓋恩斯(Robert Gaines)在接受《科學新聞》採訪時表示,水在灰燼接觸到三葉蟲之前將其冷卻,這樣灰燼就能夠包裹住這些無脊椎動物,而不是將它們燒燬。
帕特森在接受紐約時報(New York Times)採訪時說:「火山灰的細度就像滑石粉,能夠捕捉這些動物表面最細微的解剖細節。」
該研究團隊運用電腦模擬技術,對三葉蟲化石的X射線切片進行了3D 解剖研究。他們在動物肢體的內側發現了刺,這些刺有助於在食物被送往口部的過程中撕裂它。在一份化石標本中,消化道的保存狀況出奇地完好,顯示該三葉蟲在死亡前可能吞食了火山灰。通過這些細節豐富的化石,研究者們還清晰地觀察到了口部周圍的附肢結構,包括一個位於口前的肉質葉片——唇板,它有助於食物的處理。
「長期以來,科學家推測三葉蟲具有唇板,但在化石紀錄中從未見過」,帕特森這樣告訴《紐約時報》。
這項研究不僅揭示了三葉蟲結構的新知識,還表明火山灰在水中的沉積處是尋找化石的理想場所。法國普瓦捷大學的地質學家、研究共同作者Abderrazak El Albani 對英國廣播公司BBC的《野生生物》雜誌(Wildlife Magazine)表示,「我認為, 火成碎屑沉積物應成為新的研究焦點,因為它們對捕捉和保存生物遺骸,包括細膩的軟組織,具有非凡的潛力。」◇
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