

科学家们刚刚以H.P.洛夫克拉夫特科幻恐怖故事《克苏鲁的呼唤》中神话般的海洋怪物命名了一种新化石。而且,嗯——是的,我们完全看出来了。
来自耶鲁大学、牛津大学、莱斯特大学、伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院的研究人员结合了数百张图像,重建了这块4.3亿年前的化石软组织的影像。这种新的棘皮动物——包括海胆、海参和海星的分类群——揭示了现代海参是如何进化的线索。
Sollasina cthulhu 在古生代的海底游荡,利用其45根管状触手进行移动和收集食物。科学家们在赫里福德郡莱瑟斯泰特(Herefordshire Lagerstätte)发现了它的化石,这是一个以保存精美的海洋无脊椎动物而闻名的威尔士-英格兰边境的岩石构造。这个地点对他们的成功至关重要。四亿多年前,这块岩石位于一片中等深度的海底,那里是棘皮动物的天堂。科学家们认为,火山灰迅速覆盖了海底,将Sollasina cthulhu等动物活埋,并独特地保存了它们的软组织。这种快照在化石生物中是稀有的商品,它揭示了不同物种的身体如何随着时间推移而变形的重要细节。
“这是一个绝佳的机会,”牛津大学自然历史博物馆研究部副主任、首席研究员Imran Rahman说。“软组织并不经常保存,而且它们看起来不像我们现在看到的活体物种那样,所以很难弄清楚它们是什么。” 赫里福德郡莱瑟斯泰特化石中独特保存的细微特征,使科学家们能够创建已灭绝物种的数字模型。为了创建这个直径仅有一英寸多、长有触手的生物的三维模型,该团队结合了计算机重建和一种常用于医学研究的成像技术。首先,他们打开了古老的、蛋形火山灰外壳,露出了Sollasina cthulhu令人印象深刻的保存完好的化石。那是比较容易的部分。
为了重建该生物的软组织,研究人员拍摄了数百张其印痕的图像。研究小组一次打磨掉化石微小的层次,大约是百分之一毫米的三百分之一,从而以惊人的细节揭示了其内部特征的大小和形状。在每个阶段捕捉到的图像代表了样本的切片,而这个 painstaking 的过程是研究嵌入岩石中的化石内部特征的唯一方法。研究小组检查了这些照片,寻找关于该物种生前样貌的线索。从中,他们列出了其独特的特征,并将其与同一属中其他化石和现存祖先的特征进行了比较。Rahman说,这项任务很乏味,但如果没有它,他们就无法为进化拼图添上这重要的一块。“正是这些证据的总和,让我们能够解释这些软组织。”
要拼凑出像海参这样的海胆动物是如何演变成今天的样子的,是困难的,因为进化树的整个分支都缺失了,主要是因为化石软组织如此罕见。多亏了Sollasina cthulhu,科学家们现在知道,海参可能有一个由骨板组成的内骨骼,而它在数亿年里已经消失了,而且它细长的触手曾经很长。但这并不是他们期望发现的。Sollasina cthulhu看起来比它那些细长的近亲更像是与多刺的海胆有近缘关系。该生物的血管系统揭示了真相。该动物的环状结构帮助它呼吸、进食和移动,就像现代海参和海胆的类似结构一样。通过比较这些环的大小与整个系统发生树上的海洋无脊椎动物的特征,科学家们能够确定该新物种在进化时间线上的正确位置——是现代海参的遥远亲戚。
动物王国进化时间线上充斥着空白。绘制Sollasina cthulhu这样的新物种,有助于我们填补这些空白,更好地了解今天的生态系统是如何形成的。