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鲎的近亲:远古怪物板足鲎

媒体:原创  作者:3.14
专业号:3.14 2022/10/12 20:11:02

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如果您第一次见到这种生物,可能会有点惊异,古怪的外形让人联想到远古生物,它的名字叫鲎(hòu,音后)。鲎确实是一种古老的生物,最早的化石记录可以追溯到奥陶纪晚期,距今大约4.45亿年前,同时代的生物包括我们熟知的“三叶虫”。现存的鲎为节肢动物门-螯肢亚门-肢口纲-剑尾目的物种,全球仅存四种:美洲鲎、巨鲎、中国鲎和圆尾蝎鲎,后两种可以在中国南方的一些水域找到。

如果鲎不算奇特,那么作为同纲不同目的兄弟,肢口纲-广鳍目-板足鲎,应该称得上奇葩生物了。

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物种历史

第一个已知的板足鲎(也称广翅鲎或海蝎)化石标本发现于1818年纽约奥奈达县的志留纪岩层中。已知最早欧洲大陆的化石可追溯到4.67亿年前奥陶纪达里维利阶,目前鉴别了约250个种,是古生代螯肢亚门中种类最多的一种。在奥陶纪出现之后,板足鲎动物在志留纪成为海洋动物群的主要组成部分,尽管在随后的泥盆纪期间,该群继续多样化,但未能逃过发生在在2.52亿年前的二叠纪至三叠纪的空前物种大灭绝事件,该物种存续了两亿多年。
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每个大陆都发现了板足鲎化石,但大多数化石来自北美和欧洲,可能因为该种群主要生活在欧美古代超大陆和其周围水域中。2019年9月,中外科研人员在华南地区发现了至今4.3亿年的志留纪的板足鲎化石,因其第三对附肢特化增大,确定为同目的混翅鲎,取名秀山恐鲎。研究团队基于形态学与系统发育分析,重建了秀山恐鲎的形态,并确定了其在板足鲎家族中的系统发育位置,扩展了对此类动物形态多样性和地理分布的新认知。
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体型巨大之谜

板足鲎是迄今为止已知的最大的节肢动物。
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根据残缺化石分析测算,某些板足鲎的成年个体平均长度可达2.5米。
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  它为什么能长这么大?可能的原因包括,其一,地球大气含氧量的变化。寒武纪以前,大气含氧量很低,但此后基本处于稳步上升,从24亿年前的4%上升到奥陶纪的13.5%和志留纪的近15%左右。一般认为对于节肢动物来说,只有在含氧量很高的环境下才能维持较大体型。其二,生理结构上的优势。奥陶纪开启了海洋动物向陆生动物的进化里程,板足鲎的所谓“双呼吸系统”具有进化和成长上的优势。化石研究表明它除了原有的鳃以外,还有“鳃道”,可能就是气管的雏形,用于呼吸空气中的氧气,从而具备进一步长大的条件。最后,它是肉食动物。一般来说,大多数食肉动物体型较大。通过与鲎的比较研究,发现其前向附肢较大,完全没有刺,但有专门的爪子,一方面暗示其捕食特性,另一方面可能类似现存鲎的进食方式,用附肢抓取和撕碎猎物,用螯肢把食物推入嘴里。

远古海洋的顶级猎手

板足鲎是志留纪无脊椎动物中上层掠食者类代表,能游泳,栖息于海洋、河口,适应半咸水甚至淡水。这张广为流传的图片可能使人认为板足鲎主要捕食鱼类,这可能不能全信,因为在奥陶纪还未出现真正进化意义上比他高等的鱼类,即便是鱼也是较为原始的“甲胄鱼”,且数量应该不占优势。
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推测它们更多捕食的是三叶虫、软体动物,甚至是它的小兄弟鲎。
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研究和其他价值

得益于大量出土的板足鲎化石,更要感谢它活到现在的难兄难弟--鲎,科学家们可以进行比较研究,探求生物进化和消亡的奥秘。在地球历史上五次大规模灭绝事件中名列第二的“奥陶纪-志留纪灭绝事件”导致地球85%的物种灭绝,包括许多像板足鲎一样的无脊椎动物。缺氧和硫化是可能的原因,板足鲎能熬过这一关可能与上述的“双呼吸系统”结构有关。但是,它为什么没能躲过二叠纪至三叠纪的物种大灭绝事件呢(地球历史上最大的生物灭绝事件)?在此,科学家们也同样进行了比较研究。鲎有所谓的“排鳃”也叫“书鳃”,由许多薄片(板)组成,它们具有更大的表面积,是比“双呼吸系统”更高效的呼吸循环系统,离开了海水的鲎能够长时间生存也证明了它的鳃具有肺的部分功能。当然该物种的消亡不见得是单一因素,相关研究仍在继续。
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板足鲎出土的化石很多,也成了一些古生物收藏者喜爱的藏品。下面这个经塑封的化石售价300美元。


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当然板足鲎萌萌的形象也是小朋友们心动的玩具。
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对大朋友也有礼物。由于在板足鲎消化道化石中发现了硅石,它被演绎为“黑珍珠”,成为了一款名为是“方舟:生存进化”游戏里的玩家追逐的宝物。
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