三齿奥托虫:要说不忍直视的物种,寒武纪也有

作者: fengfeixue0219

来源: 果壳网科学人

发布日期: 2016-08-02

本文介绍了鳃曳动物的命名文化差异,详细描述了其特征性结构和生活方式,并探讨了其在寒武纪时期的多样性和现今的衰败。

都说东方文化温柔内敛,西方文化热情开放,这点不但在文学艺术作品上多有表现,就连对动植物的命名也是如此。拿植物来说,兰科的红门兰属和豆科蝶豆属,中文名字听起来都挺正常,但是它们的学名就有些“不堪入目”了,Orchis和Clitoria,不懂的话找个僻静的地方翻起字典查查吧。不得不说,红门兰和蝶豆的名称都很形象。对于动物来说,这种差异就更为多见了。

比如单环刺螠在我国被羞答答地称作“海肠”,而老外们则直接“以形名形”地将其称作“Chinese Penis Fish”,也就是网友口中的“中华丁丁鱼”。

鳃曳动物这个名称最早来源于日本,也许是翻译问题,也有人称其为“曳鳃动物”。之所以得到这个中文名称,是因为这类动物通常在身体末端拖有一坨类似鳃的呼吸器官,称为尾附器。然后再配合上它身体的“丁丁”模样,我们就可以想象的大致形态了。

鳃曳动物最具特征性的结构,除了呼吸器官外,就要数吻部结构了。鳃曳动物具有一个直径和身体相当、甚至略大的吻。这个吻可以向外翻出,因此又称之为“翻吻”。翻吻上面,具有20-25列规则分布的、向后弯曲的刺状吻突。不过,虽然称作“翻吻”,但这一器官并不主要负责取食。事实上,鳃曳动物的吻突更多的是执行运动功能,依靠翻吻的伸缩来在海底泥沙中钻行。

鳃曳动物生活的环境主要是靠近两极地区较为寒冷的海底。

通常它们在泥沙中挖掘出竖直或U形的管道,并生活于其中,还有几种鳃曳动物也会偶尔在海底的泥沙上爬行,生活方式颇类似于蚯蚓。并且它们与蚯蚓也的确也具有一定亲缘关系。长期以来,动物学家们根据能够翻出的吻这一结构,将鳃曳动物归为包括棘头动物、动吻动物和线虫动物在内的假体腔动物类群中。但20世纪60年代,科学家们发现鳃曳动物具有体腔膜,因此将其归为包括环节动物在内的真体腔动物中。

目前,整个鳃曳动物门共发现有3个科,18个种,和其他动物门类相比,它的“虫丁”并不兴旺。然而,在5亿年前的寒武纪时期,鳃曳动物在分布和多样性上,仅次于节肢动物和海绵动物,占据了动物多样性的第三把交椅。这个时期的鳃曳动物,被统称为古蠕虫类(Palaeoscolecidian)。在寒武纪时期,古蠕虫类动物极大繁盛,是当时海底生物群落中不可或缺的一员。

在我国著名的寒武纪动物化石群云南澄江化石群中,就有大量的古蠕虫化石出土。通过化石人们了解到,这些古蠕虫类相比于现生的鳃曳动物,具有极为多样化的身体结构和生活方式。

除了澄江化石群外,在加拿大伯吉斯页岩动物群中,也有大量的鳃曳动物化石出土,其中数量最为庞大的,是被称为奥托虫(Ottoia)的鳃曳动物。奥托虫从外形上看,和现生的鳃曳动物已经十分相似了,同样也在泥沙中的管中生活。

不过它和小黑箐虫一样缺少发达的尾附器。长期以来,科学家们认为广泛分布的奥托虫,都属于O. prolifica这一个物种。然而近年的研究中,英国科学家通过对化石咽齿的详细形态学研究发现,事实上O. prolifica应该至少包含两个物种。它们的区别在于,其中一种的咽齿上具有多个齿突,而新发现的物种中,咽齿上的齿突为三个。这种新的奥托虫被命名为O. tricuspida,意为“三齿奥托虫”。

亿万年的时光过去,随着时代的变迁,兴旺的古蠕虫家族在与新兴的环节动物、发展的节肢动物等类群的竞争中逐渐败下阵来,仅剩下目前的鳃曳类残喘于南北高纬度地区的海底。古蠕虫的衰败可能与其结构和生理机能有关:例如它们通过液压运动的方式,就比环节动物和节肢动物的肌肉要低效的多,并且它们通常缺少专门的呼吸器官,需要经过体表进行气体交换,这也对它们的生理活动造成了极大的限制。

因此,现生的鳃曳动物放弃了运动能力,并且通常都具有发达的尾附器,来执行同鳃一样的气体交换功能。一个曾经兴旺大家族落败如此,不禁让人唏嘘。而演化之道,正是如此。

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