古代有梳状肢体的生物可能像现代海洋进食者一样过滤海水

古代有梳状肢体的生物可能像现代海洋进食者一样过滤海水

寒武纪沉积物中保存完好的悬浮摄食生物多样性。图片来源:生物学快报(2026年)。DOI:10.1098/rsbl.2025.0650

(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻(穆罕默德·图欣):根据哈佛大学主导的一项新化石研究,超过5亿年前,被称为luolishaniids的奇异蠕虫类动物可能通过过滤海水中微小生物而存活。通过测量和统计分析化石捕食结构,研究人员发现这些灭绝生物采用了类似于现代滤食海洋动物的悬浮-摄食策略。

当人们想象古代海洋掠食者时,常常联想到锋利的牙齿或装甲壳。但在寒武纪海域,生存可能依赖于更微妙的东西:那些为捕捉微观猎物而设计的纤细、梳状肢体。

哈佛大学研究人员的一项新研究表明,寒武纪时期的奇异体型海洋动物——luolishaniids——很可能通过过滤海水中的微小生物为食。他们发表在《生物学快报》上的研究,提供了迄今为止最有力的统计学支持,表明这些生物是真正的悬浮摄食者,其觅食策略呼应了现代海洋生物中观察到的模式。

藏在博物馆化石中的寒武纪谜团

寒武纪是海洋中充满实验性体型的时期,许多早已消失。这波进化创新的爆发,被称为寒武纪大爆发,塑造了至今仍存在的动物生命基础。

这一时期较为令人费解的动物之一是luolishaniids。它们是蠕虫状、身体柔软的生物,属于一个已灭绝的类群,称为lobopodians。科学家怀疑它们可能与现代无脊椎动物如天鹅绒虫有关。

但理解luolishaniids的生活状况一直很困难。与骨骼或贝壳坚硬的动物不同,它们缺乏矿化的身体部位,因此化石稀少,保存工作常常不完整。这种稀缺性使得更难自信地判断它们的觅食行为。

尽管面临这些挑战,研究人员贾里德·C·理查兹和哈维尔·奥尔特加-埃尔南德斯通过检查分布在多个古生物学博物馆和研究机构的化石,重新审视了luolishaniids。

最大的问题是:luolishaniids是滤食动物吗?

多年来,科学家们一直怀疑luolishaniids可能是悬浮喂食者——通过捕捉浮游生物等微小生物,从水流中收集食物的动物。

原因归结于解剖学。化石显示,luolishaniids有几对前部附属物,覆盖着细密的梳状结构,称为鞘。在现代动物中,类似结构通常与滤食有关。

但直到现在,许多论点仅仅基于外表。

正如理查兹和奥尔特加-埃尔南德斯所解释的,luolishaniids是已知唯一被认为以这种方式觅食的寒武纪软体、自由生活的海底动物,但证据大多仍停留在定性阶段。

研究人员直接验证这一假设:那些覆盖着鞘的肢体真的适合悬浮式进食吗?

测量古代的取食工具,而不仅仅是描述它们

哈佛的研究人员没有仅依赖视觉解读,而是采取了更为定量的方法。

他们仔细测量化石附肢上毛状毛状的间距——本质上就是过滤结构的“网状大小”。然后他们将这些测量数据与动物的整体体长进行比较。

这使他们能够测试luolishaniids是否遵循预期的生物学模式:如果动物变大,其摄食结构应根据其食物和捕获方式以可预测的方式扩展。

他们的分析结果非常明确。

他们发现体长与过滤网间距之间存在正相关且具有统计学意义的关系。换句话说,较大的luolishaniids网距较宽,而体型较小的则间距更紧。

这种关系强烈支持这些附属物并非随意的身体装饰,而是功能性进食工具的观点。

一种捕食者-猎物的模式,看起来出奇地现代

团队不仅仅关注体型和网状空间。他们还比较了luolishaniids的体型与寒武纪潜在猎物的体型。

研究人员表示,luolishaniids与寒武纪中浮游生物猎物之间的体型关系,与现代悬浮式饲料中观察到的捕食者-猎物比例相符。

这是一个关键的突破。

Richards和Ortega-Hernández将他们的结果描述为寒武纪软体动物中首次有统计学支持的现代捕食者-猎物尺度关系实例。

尽管luolishaniids外貌奇特,研究人员认为它们的生态角色可能远没有表面看起来那么陌生。他们认为,他们的觅食行为可能遵循了当今海洋生态系统中仍可见的规则。

确认luolishaniids作为早期悬浮摄食专家

综合来看,化石测量和统计测试指向一个强烈结论:luolishaniids动物很可能通过悬浮摄食维持生存,从海水中过滤微小生物。

这支持了长期存在的解释,但缺少了早期研究所缺乏的数量证据。

研究人员强调,这有助于解决古生物学中一个更广泛的问题:早期古生代滤食动物的兴起对软体生物产生了多大影响?

硬壳滤食者更常被化石保存,而软体动物则常常从记录中消失。这种不平衡使得追踪不同群体喂养策略的演变变得困难。

然而,luolishaniids为我们提供了一个罕见的窗口,了解这一进化故事中非生物矿化的一面。

这对海洋生态系统演化可能意味着什么

这项研究不仅澄清了luolishaniids动物的食物。这也表明,复杂的生态角色——比如悬浮捕食漂流猎物——在寒武纪的软体动物中已经建立起来。

这很重要,因为寒武纪大爆发常被描述为体型快速进化的时期,但这项研究强调,觅食策略和生态互动也在以可识别的方式结构化。

这些发现还提供了证据,表明即使是最罕见的寒武纪生物,也可能在塑造当今生命的生物约束下运作。

正如研究人员所指出的,luolishaniids动物看起来可能非常诡异,但它们的适应性和生活方式似乎与现代海洋无脊椎动物共享生态特征。

为什么这很重要

这项研究进一步证明了滤食——当今海洋中一项重要的生存策略——早在5亿多年前,软体动物就已在使用。通过展示体型与摄食结构设计之间的统计支持联系,研究为寒武纪化石记录中最难解的谜题之一增添了罕见的定量清晰度。

理解早期动物如何捕捉食物,有助于科学家更清晰地了解海洋生态系统的形成过程、捕食者与猎物的关系如何发展,以及现代喂养策略可能具有深厚的进化根源。简而言之,luolishaniids生物不仅仅是奇异的寒武纪遗留生物——它们可能代表了海洋生物如何在变化的世界中学会高效、大规模觅食的故事早期篇章。

研究详情

Jared C. Richards 等,《Predator–prey scaling laws support a suspension-feeding lifestyle in Cambrian luolishaniid lobopodians》,《生物学快报》(2026)。DOI:10.1098/rsbl.2025.0650




上一篇 下一篇 TAG: 寒武纪