此前,被认为外形类似鱿鱼的远古生物内克托虫类(nectocaridids)曾被归为头足类——一种具有触角和显著头部的海洋软体动物。然而,由布里斯托大学共同领导的科学家们现已证明,这些生物实际上是箭虫(arrow worms),亦称毛颚动物(chaetognaths)的早期后代。
这一惊人发现意味着,结构相对简单的海洋箭虫,其祖先拥有复杂得多的解剖结构,且在食物链中处于更高的捕食者地位。
这项与韩国极地研究所和哥本哈根大学古生物学家合作的研究,是九年前启动的一系列北格陵兰天狼星山口(Sirius Passet)挖掘考察的最终成果。该地点以极其出色地保存了约5.18亿年前早寒武纪的海洋生物而闻名。
共同通讯作者、布里斯托大学宏进化论副教授雅各布·温瑟博士(Dr Jakob Vinther)表示:“天狼星山口是寒武纪大爆发化石的宝库。我们不仅发现了精美的软体生物化石,还发现了它们的消化系统、肌肉组织,有时甚至是它们的神经系统。”
“大约15年前,一篇基于著名伯吉斯页岩化石的研究论文声称内克托虫类属于头足类。我一直认为这并不合理,因为该假说将颠覆我们关于头足类的所有认知,而且仔细审视会发现它们的解剖结构与头足类并不高度吻合。”
随着神秘的内克托虫类化石首次在天狼星山口出土,研究团队的兴奋之情日益高涨。
通过分析25个化石标本,研究人员得以精确定位内克托虫类在生命树上的位置。解决方案源于天狼星山口独特的保存条件,使其神经系统通常能完整保存。
温瑟博士解释道:“我们发现内克托虫类的部分神经系统以成对的矿化结构保存下来,这为判定这些动物在生命树上的位置提供了关键线索。”
最近,团队在天狼星山口发现了属于动物树另一分支的化石——一种名为箭虫或毛颚动物的小型游泳蠕虫类群。
韩国极地研究所的共同通讯作者朴泰润博士(Dr Tae-Yoon Park)表示:“这些化石都保存了一个箭虫独有的特征——腹神经节(ventral ganglion)。”
腹神经节是现生箭虫腹部的大型神经团,为该类生物所独有。该器官独特的解剖结构结合特殊的保存条件,意味着在腐烂过程中有时会被磷酸盐矿物替代。
朴博士补充道:“我们现在有了解决内克托虫类争议的确凿证据。内克托虫类与其它一些同样属于箭虫基干谱系的化石共有若干特征。其中许多特征表面上类似鱿鱼,反映了无脊椎动物为适应活跃游泳生活方式而产生的简单演化改变,正如鲸类和远古海洋爬行动物在演化出此类生活方式后最终看起来像鱼类一样。”
这一发现有助于揭示箭虫及其过去的线索。
温瑟博士补充道:“内克托虫类拥有与我们相似的复杂相机式眼睛。而现生箭虫几乎无法形成清晰图像,仅能大致分辨阳光方向。因此,箭虫的祖先曾是真正的复杂捕食者,就像直至约4亿年后才演化出现的鱿鱼。”
“因此,我们可以揭示箭虫过去如何在食物链中占据更高层级。我们的化石标本体型远超典型的现生箭虫,加之其游泳器官、眼睛和长触角,它们必定是强大而隐秘的掠食者。”
作为内克托虫类是游泳食肉动物的进一步证据,研究人员在多个标本的消化道内发现了一种名为等刺虫(Isoxys)的游泳节肢动物的甲壳。
该化石被命名为伊娃·史密斯内颚虫(Nektognathus evasmithae)。其种名旨在致敬丹麦首位女法学教授、著名人权倡导者伊娃·史密斯教授(Professor Eva Smith)。
温瑟博士表示:“我决定以伊娃命名我们的化石,是因为这种动物和她一样是一位聪明而隐秘的斗士。”
Story Source:
Materials provided byUniversity of Bristol.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Jakob Vinther, Luke A. Parry, Mirinae Lee, Morten Lunde Nielsen, Yeongju Oh, Changkun Park, Ji-Hoon Kihm, Giacinto DeVivo, David A. T. Harper, Arne T. Nielsen, Tae-Yoon S. Park.A fossilized ventral ganglion reveals a chaetognath affinity for Cambrian nectocaridids.Science Advances, 2025; 11 (30) DOI:10.1126/sciadv.adu6990
2025-08-30
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