埋藏在琥珀中的这只小螃蟹来自恐龙时代

这只微小的化石为早期螃蟹如何离开海洋提供了宝贵证据。
Cretapsara athanata:恐龙时代第一只琥珀中的螃蟹。Lida Xing

大约在1亿年前的缅甸,一只微小的螃蟹被困在了树脂中,很可能在活着的时候就被封存了。虽然这对螃蟹来说是不幸的,但这种情况让科学家们得以一窥今天甲壳类动物的祖先是如何首次离开海洋的。

研究人员于10月20日在《科学进展》杂志上报告称,该标本不仅代表了一个新物种,而且也是迄今为止在琥珀中发现的最古老的螃蟹。这只螃蟹的鳃表明它生活在水中或半水中,并且古代螃蟹比之前稀疏的化石记录显示得更早地踏上了陆地和淡水环境。

哈佛大学古生物学家、该研究的合著者哈维尔·卢克(Javier Luque)表示:“这是恐龙时代第一只被困在琥珀中的螃蟹。而且因为它被如此精美地困住,所以它是迄今为止发现的最完整的螃蟹,连一根毛都没有 missing。”

他说,螃蟹已经存在了2亿多年。然而,正是在白垩纪(距今1.45亿至6600万年前)期间,甲壳类动物真正繁荣起来。在所谓的“白垩纪螃蟹革命”中,这一类群多样化,遍布世界各地,并开始在它们所定居的生态系统中扮演重要角色。

今天的螃蟹种类繁多,大小从不到一英寸到12英尺不等。有些栖息在海洋中,而另一些则生活在咸水或淡水中,甚至在陆地上。

该类群的早期代表曾多次离开海洋,征服了这些陆地和水生栖息地。根据现存物种的基因组学,科学家估计非海洋螃蟹大约在1.3亿年前从它们的近亲中分化出来。然而,记录这一过渡的化石却很少;已知最古老的淡水和陆生螃蟹的爪子和上壳(或称甲壳)大约有7500万至5000万年的历史。

卢克及其团队在新论文中描述的那只不幸的螃蟹,来自一 batch 琥珀,最初由矿工采集,后来于2015年被云南省龙吟琥珀博物馆从一家矿石商店购得。研究人员在显微镜下检查了化石,并使用微型CT扫描技术创建了螃蟹身体的三维数字重建。

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他们发现,保存极其完好的化石包括触角、大复眼、覆盖着细毛的口器,以及至少六对鳃等精细特征。“那些软组织真的很难保存,”卢克说。“它们是最先腐烂和降解的。”

他补充说,这只化石栩栩如生的姿势和完整性表明,这只螃蟹在被树脂吞没时是活着的,并且在挣扎逃脱。该标本比大多数其他现存或已灭绝的螃蟹物种都要小,其甲壳宽2毫米(0.08英寸),腿跨度为5毫米(0.20英寸)。尚不清楚这只被研究人员命名为Cretapsara athanata的螃蟹是发育到一半还是仅仅是一只非常小的成虫。

卢克说,最早的螃蟹与今天的螃蟹非常不同,它们的外观“基本上介于龙虾和螃蟹之间”。然而,C. athanata 具有与现代螃蟹的几个共同特征,包括其甲壳的形状和长腿。“我一时难以置信,”卢克说。“从很多方面来看,它看起来都非常现代。”

他说,这项化石表明,这种熟悉的螃蟹体型在白垩纪中期已经存在,当时许多现代螃蟹的祖先出现了。

卢克及其团队还注意到,C. athanata 缺乏陆生螃蟹所具有的海绵状肺状组织。他们推测,这只古代螃蟹生活在沿海的咸水或淡水环境中,或者可能在陆地和水之间移动。它可能生活在森林地面的浅水池中,甚至可能生活在潮湿的树洞里。

C. athanata 的生命周期可能类似于陆生圣诞岛红蟹,后者会前往海岸将幼体释放到海中。几周后,幼蟹会成群地返回岸边,并最终迁移到内陆。

卢克说,仅凭一只被困在琥珀中的标本很难确定 C. athanata 的生活方式。尽管如此,作为迄今为止发现的最古老的非海洋螃蟹,C. athanata 填补了我们对螃蟹如何开始进入陆地和淡水环境的理解空白。这种充满挑战的转变在动物界只发生了几次。

卢克说:“令人难以置信的是,螃蟹在过去1亿年里独自完成了12次这样的壮举。进化在螃蟹身上做了一些很好的事情,让它们能够去到其他近亲从未去过的地方。”

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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