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与藻类共生的蛤

媒体:环球科学  作者:环球科学   专业号:钱佳弘 2020-04-10 08:56:31

T. sanchezi生存于热带浅海,是一种底栖固着生存的蛤类,因此也被称为“固着蛤”,但它们在大约6600万年前,白垩纪末期的大灭绝事件中,就和恐龙一起灭绝了。论文通讯作者,比利时布鲁塞尔自由大学(Vrije Universiteit Brussel)的地球化学家尼尔斯·德温特(Niels de Winter)介绍道:“固着蛤是一种独特的动物,现在已经没有任何类似的双壳类动物了。在白垩纪晚期,这种双壳动物分布非常广泛,而且是重要的造礁生物。它们当时在生态系统中的作用,类似于我们现代的珊瑚。”

某种固着蛤类的化石,并不是本文所研究的化石。(图片来源:Wikipedia, Wilson44691)

研究使用了激光刻蚀-电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS),该设备能用激光从壳上打下一连串直径只有10微米的小点,从而对壳体的不同部位连续取样,以分析微量元素的含量。在壳体生长时,环境温度及海水的成分都会影响其微量元素的比例。因此通过测量微量元素,甚至能够还原出当时每一天的环境变化。德温特对此感到非常惊喜:“我们在每天的生长带中都能采到4、5个数据点,这种精度在地学研究中是很难达到的。我们基本上看到了7000万年前的每一天,这太神奇了!”

LA-ICP-MS测得的微量元素数据,蓝色和绿色的阴影代表15天一组的周期,红色框代表30天一组的周期。

研究显示,白垩纪晚期的海洋温度比以前认为的还要高,夏天可以达到40℃,冬天也超过了30℃。作者在研究中提出,夏季的高温可能已经接近了软体动物的生理极限。

LA-ICP-MS带来的另一个有趣的结果是,相比起不同季节的差异,壳体的成分在白天与夜晚的差异更大。白天壳体的生长速度很快,而夜晚则较慢。在研究中,作者指出,这种双壳对日周期有很强的依赖性,这代表它的生长与光合作用有关。研究提出,这种蛤很可能与某种能进行光合作用的生物共生。这种现象类似于现生的砗磲,它会与虫黄藻共生——虫黄藻可以借助砗磲的外套膜有效觅食及繁殖,砗磲则可以拿虫黄藻当“小灶”,以维持巨大体型的消耗。

英国公开大学(Open University)的退休教授,研究固着蛤的专家皮特·斯凯尔顿(Peter Skelton,并未参与本研究)评价道:“目前,关于固着蛤是否与光合生物共生的讨论只存在形态学证据。而这一发现,为这一猜测首次提供了有力的证据。”不过他也提醒,这一结论只适用于T. sanchezi,并不能推广到其他固着蛤类。

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