研究提供了以“沙丘”怪物命名的5亿年前海虫的一瞥


研究提供了以“沙丘”怪物命名的5亿年前海虫的一瞥


犹他州Spence页岩中Shaihuludia shurikeni的重建 。信用:赖安农·拉文
据堪萨斯大学:堪萨斯大学古生物学家在一个名为“Spence Shale lagersttte”的化石宝库中进行挖掘,发现了一种迄今为止科学界未知的古代海虫 。这一发现现已发表在《历史生物学》杂志上 。
当她发现化石时,堪萨斯大学生物多样性研究所和自然历史博物馆的研究助理Rhiannon LaVine是一个团队的成员,他们在斯宾塞页岩的High Creek地区露营和开展实地工作 , 这是一个横跨犹他州北部和爱达荷州南部的地质构造 。自20世纪以来,该地区因盛产约90种寒武纪三叶虫和软体化石而闻名于世 。
“我们在那里的最后一次,我劈开其中一块岩石,立即知道这是不典型的东西,”拉文说 。“我们首先看到的是这些放射状的叶片 , 看起来像星星或花朵 。我立刻把它给(主要作者)朱利安·金米格看 。他很困惑 。他说 , “我从未见过这样的事 。“我们和保罗·贾米森一起外出,他是一个在这个地方工作了多年的当地人——如果那里有什么东西有人看到了,他也看到了 。但他没见过 。”
在将化石标本运回KU生物多样性研究所(今天它是permeant古生物学收藏的一部分)后,LaVine与同事们就神秘化石进行了磋商 。
“我把它给每个人看,问‘你觉得这是什么?,’”拉文说道 。“没人有主意 。我们认为这可能是一种wiwaxia , 一种来自那个时代的非常奇特的动物——但是我们没有太多来自斯宾塞地区的代表 。或者可能是一种介壳虫,但从那时起就没有真正的介壳虫了 。也许这是一只幼年水母,但它的叶片如此锋利 , 而且这些东西上的线条如此笔直,这有点奇怪 。所以 , 我无法得到一个可靠的答案 。”
接下来,LaVine与密苏里大学的同事合作,对化石进行扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱分析 。
“我们主要是想确定这是一个生物学的东西,因为它可能只是一些看起来奇怪的矿物生长,”KU的研究员说 。“这就是我们把它带给他们的主要原因 。大概有7、8厘米长 , 可能比智能手机的长度还短一点 。对于那种化石来说,它是相当大的 。我们进行了扫描,以排除这不仅仅是矿物生长,我们能够做到这一点 。”
最后,LaVine和她的合著者能够确定化石是以前未知的环节动物物种,这是一个由大约21,000种“分节虫”物种组成的多样化门,在世界各地的陆地、淡水和海洋环境中发现 。

研究提供了以“沙丘”怪物命名的5亿年前海虫的一瞥


SEM-EDS图显示了叶片状结构中Fe、Mn和Si的浓度,支持了标本是化石而不是矿物生长物集合的假设 。信用:赖安农·拉文
作为新化石蠕虫的发现者和描述它的论文的合著者,LaVine给这个物种起了个学名:Shaihuludia shurikeni 。在弗兰克·赫伯特的“沙丘”小说中,Shai-Hulud是Arrakis星球上蠕虫的土著名称,而“shuriken”是日语中投掷星的意思,代表刀片状的chaetae (chaetae是许多环节动物特有的硬鬃毛) 。
“我以前也参与过描述物种,但这是我第一次给物种命名,”拉文说 。“事实上,我能说出它的属名——所以我可以把那根羽毛放进我的帽子里 。这是我想到的第一件事,因为我是一个老书呆子 , 当时我对《沙丘》电影非常兴奋 。"
就像蠕虫的科幻同名小说一样,Shaihuludia shurikeni是一件大事:描述寒武纪环节动物的新物种并不是每天都发生的 。
德国卡尔斯鲁厄国家自然历史博物馆的古生物学家、第一作者朱利安·金米格说:“环节动物在北美寒武纪非常罕见 , 到目前为止,我们只知道来自斯宾塞页岩的一个单一标本 。” 。
“新的环节动物Shaihuludia shurikeni特别有趣,因为它有一些非常令人印象深刻的毛类 , 这使它在寒武纪环节动物中独一无二 。化石的保存方式也令人特别感兴趣,因为大多数软组织是以氧化铁“团块”的形式保存的,这表明动物在成为化石之前已经死亡并分解了一段时间 。然而,通过论文中使用的分析方法 , 我们表明即使保存有限,你也可以识别化石 。”
在这个过程中,研究小组重新检查了之前在斯宾塞页岩中发现的环节动物化石,并将其重新分类为Burgessochaeta——这是一个惊喜,因为在此之前,Burgessochaeta只在加拿大不列颠哥伦比亚省的另一个著名的化石矿床中发现过 。
“Burgessochaeta实际上只在伯吉斯页岩中为人所知,”LaVine说 。“几十年前在我们的斯宾塞页岩中收集到了一种类似的蠕虫 , 它被命名为加拿大虫 , 对许多从这种类型的沉积物中出来的环节动物来说,这是一种废纸篓属 。
“很长一段时间没有人真正研究过它,但当我们得到这个时 , 我们仔细观察了在那里发现的另一个环节动物 。也许这是它的另一个版本,或者它在某种程度上是相关的,”拉文说 。“我们确定来自斯宾塞页岩的另一种环节动物实际上更接近burgesssochaeta——这是第一次在伯吉斯页岩之外被描述 。”
这两种蠕虫都生活在由无脊椎生物统治的海洋生态系统中,如三叶虫、腕足动物、软体动物和早期形式的节肢动物 。中寒武世以其海洋生物的丰富多样性而闻名 。
“这一发现让我们思考深层时间,”拉文说 。“当我们向外看时 , 我们看到了所有我们认识的动物 。现在我们可以走过一只鸭子,去海滩看一只海星和所有存在于海洋中的生物 。我们大概知道会发生什么 。但是然后我们可以让我们的想象力去想象一百万年前发生了什么,或者在这种情况下,超过5亿年前发生了什么 。那时的海洋是什么样子的?
“你会看到很多类似的球员,但他们有点陌生,因为进化已经发生了 。把我们的星球想象成历史的记录,以及数十亿年来发生的所有不同的环境,这是非常酷的 , 所有这些都发生在我们站立的同一个地方 。我们脚下曾有过外星世界 。”