古代三眼“海蛾”用屁股呼吸

这种灭绝的 5.06 亿年前的节肢动物以虚构的日本怪兽摩斯拉命名。
an illustration of an extinct arthropod, with three large black eyes, antennae, and 16 body segments
Mosura fentoni 属于一个已灭绝的早期节肢动物群体。来源:Danielle Dufault 艺术作品,© ROM

尽管经过数个世纪的挖掘,古生物学家仍在岩石中发掘出保存了数千年的新植物动物。例如,新发现的Mosura fentoni。这种 5.06 亿年前的捕食者是在加拿大伯吉斯页岩中发现的,虽然体型仅相当于人的食指大小,但却威力不小。相关研究结果刊载于 5 月 13 日发表在《英国皇家学会开放科学》杂志上的一篇研究中。

认识Mosura

从化石来看,古生物学家认为Mosura fentoni有三只眼睛、带刺的节肢爪、一个带有牙齿的圆形嘴巴,以及身体两侧带有游泳瓣。它可能属于一个名为放射齿目的已灭绝的小型早期节肢动物群体。长达三英尺的捕食者Anomalocaris canadensis 也是一种放射齿目动物,与Mosura生活在同一片水域。

然而,Mosura拥有其他放射齿目动物没有的特征。它有一个类似腹部的身体区域,由后部的几个节段组成——这与现存的昆虫和其他节肢动物相似。 

an illustration of an extinct arthropod. it has 16 tightly packed segments lined with gills at the rear end of its body
Mosura fentoni 的生命复原图。来源:Danielle Dufault 艺术作品,© ROM

Mosura的身体后部有 16 个紧密排列的节段,上面覆盖着鳃,”该研究的合著者、马尼托巴博物馆古生物学和地质学馆长 Joe Moysiuk 在一份声明中。“这是与现代类群(如鲎、西瓜虫和昆虫)趋同进化的一个绝佳例子,它们身体后部也有一组带有呼吸器官的节段。”

研究团队不确定Mosura拥有这种令人着迷的适应性原因,但这可能与特定的栖息地偏好或需要更有效呼吸的习性有关。

海蛾

由于其中部靠近身体两侧的宽阔游泳瓣和狭窄的腹部,野外采集者Mosura 取了“海蛾”的绰号。这种类似蛾的特征启发了它的科学名称,该名称引用了被称为摩斯拉的虚构日本怪兽。然而,它与真正的蛾类关系非常遥远。Mosura节肢动物进化树上占据着一个更古老的枝节。

“放射齿目是节肢动物在进化树上最早分化出来的类群,因此它们为整个类群的祖传特征提供了关键的见解,”该研究的合著者、安大略皇家博物馆无脊椎动物古生物学馆长 Jean-Bernard Caron 在一份声明中。“这一新物种强调,这些早期节肢动物已经展现出令人惊讶的多样性,并且在以与其遥远现代近亲相似的方式进行适应。”

Fossil specimen of Mosura fentoni, ROMIP 67520 from the Marble Canyon area. The head is at the left and the dark, three-dimensional bulges represent minerals replacing the gills and circulatory lacunae.
Mosura fentoni 的化石标本,ROMIP 67520,来自 Marble Canyon 地区。头部在左侧,深色的三维凸起代表取代了鳃和循环腔的矿物质。来源:Jean-Bernard Caron 摄影 © ROM

此外,几块Mosura 化石显示了在后代节肢动物中也能看到的内部解剖结构的细节,包括神经系统、循环系统和消化道的一些组成部分。

“世界上很少有化石遗址能提供如此高水平的软体内解剖细节。我们可以看到代表眼睛中神经束的痕迹,这些神经束就像现存节肢动物一样,参与图像处理。细节令人惊叹,”Caron 说。 

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开放式血液循环

与大多数现存哺乳动物依靠内动脉和静脉输送血液不同,Mosura 拥有开放式循环系统。它的心脏将血液泵入称为腔隙的大型体内腔。在一些化石中,腔隙以反光斑块的形式保存下来,填充着身体并延伸到游泳瓣中。

Mosura 循环系统中保存完好的腔隙有助于我们解释之前在其他化石中看到过的类似但不太清晰的结构。它们的身份一直存在争议,”Moysiuk 说。“事实证明,这些结构的保存非常普遍,证实了这种循环系统的古老起源。”

Anatomical diagram of Mosura fentoni, showing preserved details of the nervous system in purple, the digestive system in green, and the circulatory system in orange.
Mosura fentoni 的解剖图,显示了神经系统(紫色)、消化系统(绿色)和循环系统(橙色)的保存细节。来源:Danielle Dufault 艺术作品 © ROM

本研究中的 61 块Mosura 化石,除一块外,均由皇家安大略博物馆于 1975 年至 2022 年间采集,这凸显了这些动物档案的重要性。 

“无论是古老的还是新的,博物馆的收藏都是关于过去的无尽宝藏。如果你觉得你什么都见过,你只需要打开一个博物馆的抽屉,”Moysiuk 说。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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