4.5 亿年前的“黄金”化石揭示了一个奖项:节肢动物的祖先

我们在地壳中发现的大多数化石都保存在沉积岩中,那里的矿物层覆盖着一个有机体,经过亿万年,硬化成石头、死去的野兽印记等等。

但最近在纽约州发现的令人惊叹的金色化石略有不同。他们微小的身体慢慢被一种被称为黄铁矿或愚人金的金属所取代,确保他们的形状在 4.5 亿年的时间里保持着完美的状态。

“这些化石不仅拥有美丽而醒目的金色,还保存得非常壮观,”古生物学家卢克·帕里 (Luke Parry) 说英国牛津大学。“他们看起来好像可以站起来然后匆匆逃走。”

Lomankus edgecombei,该物种代表了一个全新的属于巨型海鼛一种已灭绝的节肢动物,身体前部有大而易抓的手臂,用于捕捉猎物。

L. edgecombei.(王晓东)

原始材料上的化石可能非常粗糙。过程通常会使遗骸受到压力、热量或两者的结合,导致解剖结构发生重大变化,从而难以清楚地看到其特征或三维结构。

以精致细节保存生物体的化石床被称为 Lagerstätte,而 Lagerstätte 被称为Beecher's 三叶虫床即使在这个类别中也很出色。虽然它只有几厘米厚,但它包含了许多古老的三叶虫的化石,它们的身体已经变成了愚人金。

这就是 Parry 和他的同事发现L.edgecombei.

“今天黄铁矿是通过硫酸盐还原细菌的作用形成的,这些细菌在没有氧气的情况下分解有机物质并产生硫化氢,”帕里告诉 ScienceAlert。

“然后它会与铁反应形成黄铁矿,即硫化铁。因此,要形成黄铁矿,您需要有机材料、铁和缺氧。包含化石的沉积物有机物质含量低,但铁含量高,因此保存在那里的动物尸体就像小岛一样,黄铁矿形成的条件恰到好处。

一些微小的化石从Lagerstätte泥沙。(Parry 等人,电流。生物。, 2024)

这些动物很可能被活埋在巨大的沉积物堆中,这些沉积物是由称为浊度电流,创造了一组非常特殊的条件,允许节肢动物从外向内被热解。

结果是一组L. edgecombei这些化石在三维空间中保存得特别完好,让我们对 Megacheirans 的解剖结构有了新的认识。这些小家伙特别令人兴奋,因为他们生活在 Megacheirans 衰落的时代。这类小动物在 541 至 4.85 亿年前的寒武纪期间丰富多样,但在接下来的 485 至 4.43 亿年前的奥陶纪早期大部分灭绝。

这意味着L. edgecombei是地球上最后幸存的 Megacheiran 物种之一,它的解剖结构为节肢动物头部的附属物如何转变为今天昆虫、甲壳类动物和蛛形纲动物身上看到的触角、钳子和尖牙提供了一些见解。

“今天,节肢动物的种类比地球上任何其他动物都多,”Parry 说.“这一成功的部分关键是它们高度适应性的头部及其附属物,它们已经适应了各种挑战,就像生物瑞士军刀一样。”

剖析L. edgecombei的头部,通过显微计算机断层扫描显示。(Parry 等人,电流。生物。, 2024)

化石显示,在其他 Megacheiran 身上看到的抓握手臂,被称为“大附肢”,缩小并改变了形状L. edgecombei,表示功能发生了变化。其他物种用于抓取的爪子要小得多;同时,三个长长的鞭状附属物被称为鞭毛,要长得多。

因为L. edgecombei没有眼睛,但这种变化表明,这些生物使用它们的巨大附属物来感知的不仅仅是抢夺猎物。

“与其代表'死胡同',”帕里解释说, "洛曼库斯向我们展示了巨型鹦鹉在寒武纪之后很长一段时间内继续多样化和进化,以前可怕的大附肢现在发挥着完全不同的功能。

该研究已发表在当前生物学.

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