【地球演义】第五十五回 三叶兴亡录1-源起

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  如果要评选古生物中的明星,三叶虫(Trilobite)绝对是夺冠的热门之一。凭借丰富的化石资料,多样的形态结构和庞大的种群数量,三叶虫成为研究者,收藏家和爱好者的宠儿,在普通人群当中也有极高的知名度。没有任何其他史前无脊椎动物享有这样的殊荣。在所有的古生物中,人气能和三叶虫媲美的,可能只有中生代的巨型脊椎动物了。

  三叶虫在早寒武纪出现,随后迅速演化成地球生物中最为庞大的一个类群,种类之多远远超过了所有其他动物的总和。三叶虫的家族在地球上生存了2亿7千万年,在其中的1亿6千万年时间里,它们是整个海洋生态系统的支柱,维持着食物链的存续和营养物质的循环。它们的重要程度,只有和有花植物建立了同盟关系后的昆虫才能比拟。

  虽然在漫长的岁月中演化出各种体型和外表,但三叶虫的基本结构始终没有太大的改变,这多少有些不可思议。三叶虫的身体由许多体节组成,可以分为头部(Cephalon),胸部(Thorax)和尾部(Pygidium)。身体的中轴隆起,被称为轴叶(Axial lobe),外骨骼和附肢向两侧延伸,形成左右两片肋叶(Pleural lobe)。这也是三叶虫这个名字的由来。

三叶虫的身体构造。从上倒下:头部,胸部,尾部;从左到右:左肋叶,轴叶,右肋叶。图片来源自网络。

  三叶虫的起源始终迷雾重重,基本确定的是,三叶虫和它的近亲组成的三叶动物亚门,大概在埃迪卡拉纪末期就从节肢动物的基干上分化出去,远远早于螯肢动物和其他亚门。

  关于三叶动物的祖先,也有种种猜测。在埃迪卡拉纪的动物化石中,有些似乎和三叶虫有那么一点相似。比如斯普林格蠕虫(Spriggina):

斯普林格蠕虫的化石和复原图。这种复原明显是倾向于把它划归节肢动物。不过,其实连它到底是平躺爬行还是像海绵一样竖在海底都不能确定。图片来源自网络。

  另一种埃迪卡拉纪的疑似三叶虫祖先的是帕文克尼亚虫(Parvancorina),这是一种水滴状的小生物,似乎有类似三叶虫的头冠和轴叶的结构。

帕文克尼亚虫的化石和复原图。这种生物的身体明显没有分节,也没有触角和附肢的迹象,说是三叶虫的祖先,差距有点大。图片来源自网络。

  在加拿大布尔吉斯的寒武纪的早期的地层中,倒是发现了一些似乎介于帕文克尼亚虫和三叶虫之间的动物,它们被命名为风筝虫(Skania)。风筝虫的外形和帕文克尼亚虫非常相似,但有明显的重复附肢结构,这是身体分节的标志。他的身体上有突出的棘刺,证明体表披覆着外骨骼。虽然还没有眼睛和明显的头部,但已经很接近节肢动物了。

风筝虫的化石和复原图,似乎有一点三叶虫的样子了。图片来源自http://www.burgess-shale.rom.on.ca/

类似的化石也出现在中国贵州的凯里动物群中。上图是帕文克尼亚虫化石(a, b, c, d)和贵州凯里发现的风筝虫化石(e, f, g, h)的对比。图片来源自[1]。

​一种关于三叶动物,帕文克尼亚虫,风筝虫和Marrella的亲缘关系理论,一家之言,存而不论。图片来源自[1]。

  三叶虫已经从地球上消失2亿5千万年了,关于它们的一切都注定充满谜团和争议。在研究者的不懈努力下,我们得以瞥见一丝这个不可思议的古生物王国曾经的奇妙与辉煌。


三叶虫是寒武纪演化动物群的代表,它们的生存时间跨越了整个古生代。当三叶虫最终从地球的舞台上谢幕,标志着生命的演化进入了一个全新的阶段。图片来源见水印。

地球名片

生物分类:动物界-节肢动物门-三叶动物亚门

存在时间:早寒武纪 至 晚二叠纪

现存种类:无

化石种类:20000种以上

生活环境:海洋

代表特征:头胸尾部,轴叶左右肋叶,双肢型附肢

代表种类:莱德利基虫,球接子,褶颊虫,镜眼虫


参考文献:

[1]JIH-PAILIN, SAMUEL M. GON III, JAMES G. GEHLING, A Parvancorina-like arthropod from the Cambrian of South China. Historical Biology, March 2006; 18(1): 33–45, DOI: 10.1080/08912960500508689.

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