近半亿年前的一些巨大且已灭绝的食肉蠕虫的遗骸，被一支国际研究团队在地球最北端发现。这种古老的生物被命名为Timorebestia，在拉丁语中意为“恐怖巨兽”，生活在5.18亿多年前北美格陵兰岛的水体中。新的化石表明，这些蠕虫身体两侧有鳍，头部有一个长长的触角，嘴巴内侧有巨大的颚部结构。它们体长可达近12英寸。它们是早期寒武纪时期一些最大的游动动物，并在1月3日发表于《科学进展》杂志的一项研究中得到了描述。
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生命的“大爆炸”
当这些恐怖巨兽在5亿多年前生存时，地球正经历着一次被称为寒武纪生命大爆发的重大生命扩张时期。这是大多数主要动物群首次出现在化石记录中的时期，部分原因是温度降低和构造变化。所有这些生物多样化也发生在一个相对较短的时间内——大约3000万年。
Timorebestia的化石是在2017年一次前往北美格陵兰岛偏远地区早期寒武纪Sirius Passet化石地点的探险活动中发现的。Timorebestia可能是最早在此水柱中定居的食肉动物之一，并揭示了科学家们先前未知的、过去潜在的掠食者王朝。早期的节肢动物在寒武纪时期是已知的优势掠食者，包括一些被称为奇虾的“加拿大奇特虾”。
“我们的研究表明，这些古老的海洋生态系统相当复杂，食物链允许存在多个捕食者层级，”该研究的合著者、布里斯托大学古生物学家Jakob Vinther在一份声明中说。“Timorebestia是它们那个时代的巨兽，接近食物链的顶端。这使得它们在寒武纪时期与现代海洋中的顶级食肉动物，如鲨鱼和海豹，具有同等的重要性。”
Timorebestia也是现存毛颚类（矢形虫）的远亲。这些蠕虫比当今巨大的海洋掠食者小得多，只以浮游动物为食，这与它们过去作为顶级掠食者的日子大相径庭。
打开一个5.18亿年前的消化系统
来自Sirius Passet的化石保存得异常完好，因此研究团队能够非常仔细地研究它们的肌肉结构、神经系统和消化系统的遗骸。当他们观察Timorebestia的化石消化系统时，他们发现了被称为Isoxys的常见游泳节肢动物的残骸。
“我们可以看到这些节肢动物是许多其他动物的食物来源，”该研究的合著者、布里斯托大学古生物学家Morten Lunde Nielsen在一份声明中说。“它们在Sirius Passet非常普遍，并有长长的保护性刺，向前和向后都指向。然而，它们显然未能完全避免被捕食的命运，因为Timorebestia大量地吞噬它们。”
虽然像Isoxys这样的节肢动物在大约5.21至5.29亿年前就出现在化石记录中，但现存的矢形虫至少可以追溯到5.38亿年前。由于矢形虫和这些更早的Timorebestia都是游泳掠食者，该团队认为它们在节肢动物兴起之前就统治了海洋。它们的王朝可能持续了约1000万至1500万年，然后被其他海洋掠食者取代。
颌部掠食者进化
Timorebestia的发现也有助于古生物学家理解有颌掠食者的起源。今天存在的矢形虫头部有用于捕捉猎物的刷子，而不是像Timorebestia那样头部内有颚部。相比之下，当今微小的颚部蠕虫的口腔结构与Timorebestia更相似，因此矢形虫和颚部蠕虫可能在半亿多年前共享了一个祖先。Timorebestia以及该团队在此次探险中发现的其他一些标本，正在揭示可能看起来不同但密切相关的生物之间的进化联系。它还有助于更清晰地描绘矢形虫在数亿年间的进化过程。
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“现存的矢形虫腹部有一个独特的神经中枢，称为腹神经节。这对于这些动物来说是完全独特的，”该研究的合著者、韩国极地研究所古生物学家Tae Yoon Park在一份声明中说。“我们在Timorebestia和另一种名为Amiskwia的化石中发现了这一点。人们一直在争论Amiskwia是否与矢形虫密切相关，是否是其进化谱系的一部分。这些独特的腹神经节的保存，使我们对这一假设更有信心。”
该团队在探险期间收集了各种各样的生物，并计划继续研究这些标本，以了解地球最早的动物生态系统是如何进化的。
