艺术家描绘的在寒武纪海洋中遨游的水母
在加拿大不列颠哥伦比亚省的落基山脉,发现了寒武纪时期的Burgessomedusa phasmiformis水母化石。
水母是地球上最奇特的生物之一,但它们也是地球上最早出现的复杂动物之一。
尽管水母似乎永远存在,但是科学家们很难追踪它们的起源,也很难观察到水母是如何随着时间的推移而进化的。这在很大程度上是因为这些软体生物的身体成分95%都是水,而且往往在它们的身体被保存之前就变成了粘液。
但发表在《英国皇家学会学报 B-生物科学》上的一篇新论文,可能会为研究人员提供有关水母古代历史的新见解。在这项研究中,多伦多皇家安大略博物馆的古生物学家让-伯纳德·卡隆(Jean-Bernard Caron)和其他研究人员详细介绍了5亿年前水母化石的发现,这可能使它们成为科学界已知的最古老的游动水母化石。
安大略皇家博物馆的古生物学家、研究报告的作者约瑟夫·莫伊苏克(Joseph Moysiuk)对《史密森尼杂志》说:“有时候,在古生物学领域,你一发现就知道,这是一个伟大的发现。”
水母化石是在伯吉斯页岩中发现的,这是加拿大落基山脉的一个化石丰富的地方,那里的珊瑚礁生物可以追溯到5.08亿多年前,大约在寒武纪大爆发时期。在软体动物和节肢动物开始形成的早期进化阶段,该遗址因含有奇怪的软体动物化石而闻名于世。
一块石板上面有两个寒武纪的水母化石
就像以前在这个地方发现的软体生物一样,这些古老的水母被保存得非常详细。约瑟夫说:“水母化石相当大,很明显,即使它们被泥覆盖着,也看得到。”
当古生物学家在20世纪80年代末和90年代初首次发现这些化石时,他们立即意识到发现了古代水母。他们总共在不列颠哥伦比亚省的雷蒙德采石场找到了182块化石,这是唯一发现它们的地方,但研究人员花了几十年才正式描述它们。结果发现了一种新的水母,研究人员将其命名为Burgessomedusa phasmiformis。
据《纽约时报》报道,这个新命名的物种是一个被称为水母的多样化群体的一部分,研究人员估计,水母至少在6亿年前出现,至今仍在海洋中遨游。
古生物学家寻找寒武纪水母化石已经有一个多世纪了。1911年,史密森学会的管理员查尔斯·杜立特尔·沃尔科特(Charles Doolittle Walcott)在伯吉斯页岩发现了一块圆盘状的化石,他认为这是一种小型的圆形水母。
后来的研究表明,这块化石是一种名为水母沛托虫的节肢动物的嘴部。尽管有这种混淆,古生物学家仍然相信水母是寒武纪时期起源的动物之一。
约瑟夫说:“考虑到它们可能的古老起源,我们希望看到水母和其他寒武纪动物一起被保存下来。”
之前的研究,可能也在其他地方发现了水母动物的证据,具体来说,2007年,美国堪萨斯大学研究员布鲁斯·利伯曼(Bruce Lieberman)的一项研究,检查了在犹他州发现的5.05亿年前的水母,以及2016年另一组古生物学家的一项研究,描述了在中国云南省发现的5.21亿年前的水母。
然而,新的研究表明,这些先前的发现实际上不是水母,而是栉水母,它们属于不同的门,用数百个微小的纤毛推动自己在水中前进,而不是通过钟形的身体提供动能。
科学家在加拿大发现新物种的水母化石
尽管栉水母和水母表面上很相似,而且这些发现都同样古老,但它们之间有明显的区别。
也就是说,并不是所有的研究人员都相信这一新的评估。事实上,布鲁斯认为,这篇新论文缺乏令人信服的证据,无法将之前的发现与栉水母联系起来。
布鲁斯表示:“几十年来,我一直在研究这类软体化石的描述和分析,犹他化石是我遇到过的保存最完好的标本之一。我相信犹他州和中国的化石绝对是水母,而不是栉水母。”
不管怎样,布鲁斯觉得这篇新论文确实增加了令人信服的证据,表明水母动物是当今海洋中一个非常重要的分支,在寒武纪时期就已经存在了。
研究人员认为,Burgessomedusa phasmiformis的身体长度接近20厘米,使其成为当时最大的生物之一。它也与各种现代水母有许多共同的特征,但与其他水母中的任何一个都不是1:1的比例。
约瑟夫说:“Burgessomedusa phasmiformis与许多现代水母群有共同的特征,但并不能完全适应其中的任何一种。”它的身体类似于现代的箱形水母,但它的触须更接近海月水母。约瑟夫认为,这些相似性可能表明Burgessomedusa phasmiformis是许多现代水母分化的共同祖先。
像现代水母一样,Burgessomedusa phasmiformis也没有眼睛,但它在当时可能仍然是顶级捕食者。证据还表明,它能够捕猎相对较大的猎物,因为一个标本被保存下来,它的肚子里有一只三叶虫。
约瑟夫表示:“Burgessomedusa phasmiformis代表了又一个可以追溯到寒武纪的主要动物身体计划,这是一个惊人而谦卑的提醒,提醒我们5亿年前已经形成了多少生物多样性。”