新發(fā)現(xiàn)的三葉蟲(chóng)Ampyx化石證實(shí)，這些古代海洋生物曾排成一排在海底穿行，可能是為了集體遷徙，也可能是為了交配。
在第一支康加舞出現(xiàn)的5億年前，形似今天的鱟的海洋生物也跳起了自己的交際舞。新發(fā)現(xiàn)的化石證實(shí)這些動(dòng)物曾成群結(jié)隊(duì)地在海底穿行，可能是集體遷徙，也可能是為了交配。近日，研究者在《科學(xué)報(bào)告》雜志上稱(chēng)，這些化石表明，在地球進(jìn)化史的早期，動(dòng)物們就開(kāi)始協(xié)調(diào)自己的動(dòng)作。
大約5億2千萬(wàn)年前，早期生物已經(jīng)進(jìn)化出復(fù)雜的感覺(jué)器官，比如觸角和眼睛，以及能夠處理所有輸入信息的大腦。這些進(jìn)化讓動(dòng)物們彼此感知并一致行動(dòng)。
新發(fā)現(xiàn)的化石可以追溯到4.8億年前，這些化石包括幾只Ampyx priscus，一種曾經(jīng)生活在如今的法國(guó)和摩洛哥的三葉蟲(chóng)。令人驚奇的是，這些特殊的化石由一連串組成，其中大多數(shù)三葉蟲(chóng)個(gè)體都面朝著同一方向。
“這表明，集體行為并不是數(shù)百萬(wàn)年前出現(xiàn)的演化革新，”里昂大學(xué)的古生物學(xué)家、新研究的主要作者Jean Vannier在電子郵件中寫(xiě)道。“實(shí)際上，集體行為的歷史要久遠(yuǎn)得多，可以追溯到動(dòng)物生命的第一批生物多樣化事件。”
三葉蟲(chóng)是一種已滅絕的海洋節(jié)肢動(dòng)物，與今天的昆蟲(chóng)、蜘蛛和甲殼類(lèi)動(dòng)物是近親。如今，巴哈馬群島的大螯蝦也以類(lèi)似的方式遷徙，部分依靠地球磁場(chǎng)的微妙變化來(lái)確定方向。
“通常我們看自然紀(jì)錄片的時(shí)候，比如那些記錄動(dòng)物群體不同行為的紀(jì)錄片，我們一般不會(huì)考慮這種行為的起源。這很有趣，甚至連行為也能在化石記錄中保存下來(lái)，”澳大利亞新英格蘭大學(xué)的古生物學(xué)家John Paterson說(shuō)，他對(duì)新研究進(jìn)行了同行評(píng)審。
有趣的隊(duì)列
從外形上看，三葉蟲(chóng)與今天的鱟和團(tuán)子蟲(chóng)相似，實(shí)際上它們?cè)诘厍蛟缙跉v史中扮演了重要角色。三葉蟲(chóng)誕生于至少5.21億年前，一直延續(xù)到2.52億年前，在地球歷史上最嚴(yán)重的物種大滅絕中滅亡。這比不會(huì)飛的恐龍的存在時(shí)間還要長(zhǎng)。
在這段時(shí)間內(nèi)，三葉蟲(chóng)的種類(lèi)出現(xiàn)了大量分化。有些超過(guò)60公分，另一些則進(jìn)化出了彎曲的脊椎，可能是用于抵御大顎魚(yú)和其他潛在的捕食者。長(zhǎng)期以來(lái)的研究表明，三葉蟲(chóng)經(jīng)常聚集在一起交配、覓食，也可能是為了保護(hù)自己。
然而，在大多數(shù)三葉蟲(chóng)群的化石中，三葉蟲(chóng)的方向是隨機(jī)的，這也是Ampyx排成一排如此引人注目的原因。2008年，兩名研究人員認(rèn)為，這幾只Ampyx為了躲避捕食者而躲進(jìn)洞穴，于是排成一排。不過(guò)，當(dāng)Vannier和同事檢查在摩洛哥扎古拉棉附近發(fā)掘的化石后，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何洞穴的證據(jù)。
“對(duì)洞穴假說(shuō)而言，這簡(jiǎn)直是一個(gè)致命的打擊，” Paterson說(shuō)。相反，他們認(rèn)為Ampyx一直在海底列隊(duì)行進(jìn)，直到風(fēng)暴浪激起的低氧沉積物將其迅速掩埋。
但如果是這樣的話(huà)，這些沒(méi)有眼睛的生物是如何排成一排的呢？三葉蟲(chóng)有三根獨(dú)特的刺，一根突出于前方，另外兩根突出于后方。在新發(fā)現(xiàn)的三葉蟲(chóng)化石中，相鄰的Ampyx的刺相互接觸。Vannier的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些Ampyx在行進(jìn)過(guò)程中可能利用刺感知彼此。當(dāng)然，這些三葉蟲(chóng)也有可能通過(guò)化學(xué)分泌物感知彼此。
盡管研究者做出了詳細(xì)的分析，但這些化石的某些方面還是無(wú)法解釋。例如，在一些化石中，其他種類(lèi)的三葉蟲(chóng)似乎偶爾也會(huì)加入其行列。目前還不清楚其他三葉蟲(chóng)物種為何會(huì)趁機(jī)插隊(duì)，或者這一奇怪的隊(duì)列只是化石記錄出現(xiàn)的一個(gè)巧合。
Vannier說(shuō)，可能還存在更古老的類(lèi)似集體行為的痕跡，或許有助于解開(kāi)這個(gè)謎。2008年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些5.25億年前的化石，其中保存了緊緊連在一起的形似蝦的生物。古生物學(xué)家將其解釋為一群在水中自由漂浮的生物，但Vannier認(rèn)為這些生物和Ampyx一樣，都是排成一排在海底穿行。
“這是一個(gè)非常有趣的群體行為的例子，”Vannier說(shuō)。
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