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寒武纪海洋霸主-奇虾

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@小白创作中心

寒武纪海洋霸主-奇虾

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https://www.bilibili.com/opus/986992349486776353

在5.3亿年前的寒武纪时期,海洋中存在着一种令人惊叹的生物——奇虾。作为显生宙海洋生态系统中最早的顶级捕食者,奇虾凭借其独特的生理结构和捕食方式,成为了那个时代的海洋霸主。本文将带你走进奇虾的世界,探索这种神秘生物的奥秘。

在5.3亿年前的海洋中,最凶猛的捕食者莫过于奇虾了。它虽不善于行走但能快速游泳,具有大而精细的复眼、特化的捕食前附肢、口锥和桨状肢,表现出对捕食行为的高度适应。因口锥呈放射状,又被称为射口类动物。体长最大可达2米,被认为是显生宙海洋生态系统中最早的顶级捕食者,对那些有矿化外甲保护的动物构成了重大威胁。


奇虾的3D彩色建模图,可以观察到奇虾从头到尾各部分的样子。

奇虾通过扇动身体两侧的附肢,在寒武纪早期的海洋中波浪式地平稳运动。嘴巴由32个重叠的吸盘组成,可以靠近吞食并压碎猎物。它的嘴巴从来没有完全闭合过。前面有两只抓力巨大的钳子,钳子上有许多根倒钩似的尖刺,可能是用来捕获并吞食猎物的。

身体由非骨骼化的软躯体构成,只能在特异埋藏的软躯体化石库中保存,且大部分的化石都是离散的身体部位,完整的化石十分稀有,最早发现于加拿大寒武纪中期的布尔吉斯页岩生物群。到目前为止已发现的奇虾类化石已达13属21种之多,产出于全球自寒武纪早期至早泥盆世大约1.2亿年间的25个软躯体特异埋藏化石库。

奇虾的爪子上有很多网状的尖刺,这些刺形成了一个网,凡是从身边经过的动物,都逃不了这个大网,最终成为了奇虾的食物。这间接说明,即便是海洋霸主,生存竞争也很激烈,它需要进化出更先进的捕食方式,才能满足生存需要。

奇虾的头颈部化石,可以清楚的观察到两只长在头部侧面肉柄上的眼睛和最前端的大钳子。钳子上还能隐隐约约的看到两排尖刺。

奇怪的是,奇虾的眼睛长在头部侧面的肉柄上。通过对产自南澳大利亚坎加兽岛的化石进行分析,科学家发现奇虾拥有类似现代昆虫的复眼,唯一的区别是奇虾的每只眼睛含有多达16000个六角形晶状体。这种不同寻常的眼睛在昏暗的水下可以帮助它们敏锐的发现猎物。

科学家在奇虾粪便化石中发现小型带壳动物的残体,这说明它是寒武纪海洋中的食肉动物,是海洋世界的统治者和食物最终的消费者。奇虾的发现表明,当时海洋确实存在完整的食物链。新的研究发现,奇虾的捕食肢能弯曲,腿能在海底行走,不过它的附肢没有分化,节之间缺少关节。

澳大利亚新英格兰大学等机构的研究人员以加拿大奇虾的化石为基础,对其前肢展开3D数字建模,详细分析形态功能和动力特征。结果发现,奇虾的前肢强度不足以对猎物实施沉重打击。如果用来攻击硬壳动物的话,前肢很容易损坏。

分析还显示,奇虾前肢的朝向有利于在游泳时减少阻力、节约能量。结合身体其他部位的特征,研究人员认为奇虾能在开放的水体中高速游动,捕猎时爆发加速,用前肢上锐利的内叶扎进猎物的身体。

奇虾的食谱可能包括其他的食肉动物。它那么大的身体和那么大的嘴巴,还有一对大的捕捉器官,可以捕食当时最大的活物,绝对不会只吃处于食物链最低位置的生物,因为爪太粗,抓取微小食物反而不是那么容易。

100多年前,人们在加拿大龙王盾壳三叶虫层位发现了一块化石。这块化石十分古怪,它形似虾,但没有头,腹部有刺。1892年,加拿大古生物学家惠特魏将这只长相奇怪的远古动物描述为一个没有脑袋、形似虾的节肢动物体躯,其腹部的刺被认为是附肢。因为看似一只奇怪的虾,所以被称为奇虾。这就是世界上发现的第一件奇虾化石标本。


奇虾化石的最早发现地-加拿大布尔吉斯页岩生物群。

后来,又有一些奇虾化石相继被发现。化石上的长相依然奇怪,有的头部具有硕大的觅食附肢,被认为是一种节肢动物。有的具有一个环状构造,中心的开口被32个骨片围绕,被认为是水母类生物体。

直到上世纪90年代,中国科学家在云南澄江动物化石群发现了三块完整的奇虾化石,人们才恍然大悟,原来此前被发现的那些化石都只是奇虾不同的身体部位,这些身体部分被当作了不同的动物。后来,国内外古生物学家在中国、美国、加拿大、波兰、澳大利亚等国家找到了不少奇虾化石,发现了十多个种类的奇虾。在他们的努力下,5.3亿年前那只凶猛的海洋霸主的面目逐渐清晰完整起来。

一具完整的奇虾化石

这种怪物的发现引发了大大小小的未解之谜,有些人认为这种生物以三叶虫为食,证据包括寒武纪时期的三叶虫化石上面普遍存在犹如咬痕的损伤。但近来一些专家质疑这种观点。首先没有奇虾粪便化石被证实含有难消化的三叶虫骨骼的迹象。奇虾的嘴巴也显得过于薄弱,不足以压碎三叶虫的壳。鉴于化石上的咬痕,有人提出奇虾可能想咀嚼或咽下三叶虫,但并没有吞下而是吐了出来。

更让人匪夷所思的是,没有证据显示寒武纪的生物比现今活着的生物更简单,比如说有更少的细胞类型或更原始的眼球构造。恰恰相反,寒武纪时代的动物形态既复杂又精巧。对此科学家也无法给出合理的解释。

然而好景不长,寒武纪末期的地球上发生了一次剧烈的生态变化,超过40%的物种遭受灭绝,这其中就包括了奇虾。距今4.4亿年前的时候,最后一种奇虾也灭绝了。灭绝的原因也成了一个迷,因为它在当时的海洋中就是无敌的存在,没有生物能够威胁到它的生存。可能是当时发生了一些足以改变环境的事情,导致奇虾悄无声息地灭绝了

但是很多研究人员认为,奇虾在以后的上亿年的岁月里可能并未灭绝,而是进化成了另一种形态。因为在后期发现的很多化石里,一些不同种类的动物却拥有奇虾的某些身体特征。但是因为以后的时代,体型大的动物越来越多,奇虾体型的优势再也凸显不出来了。从此,食物链的顶端位置再也没有了它的一席之地。

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