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Feb. 09 2018

5億年前的怪蟲化石,說了什麼樣的演化故事呢?

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    5億年前的怪蟲化石,說了什麼樣的演化故事呢?

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狀況絕佳的化石,有助於科學家理解最初的環節動物如何演化而來。

芭芭拉庫特尼剛毛蟲(Kootenayscolex barbarensis)的想像復原圖。
ILLUSTRATION COURTESY ROYAL ONTARIO MUSEUM

5億年前在加拿大不列顛哥倫比亞的庫特尼國家公園(Kootenay National Park)裡,一陣湍急的水下泥流殺死並困住了一隻小蟲。

多倫多大學的研究員卡瑪.南古(Karma Nanglu)推測他最近發現的這具「超完美化石」,是透過這樣的方式保存下來的。

這份發表在《當代生物學》的化石屬於剛毛蟲新種,學名是Kootenayscolex barbarensis。身形不大,約莫只有2公分長,在脅側長有數以百計稱作剛毛(chaeta)的短鬃。

據南古推測,芭芭拉庫特尼剛毛蟲(註1)爬行在前寒武紀的海床上,以有機物為食,而當牠被其他生物捕食後,這些養分就回歸到食物鏈之中,這樣的生態角色類似於今日的蚯蚓與水蛭,恰好是自遠古剛毛蟲演化而來環節動物。

譯注:Kootenayscolex barbarensis暫譯為芭芭拉庫特尼剛毛蟲,因為Kootenayscolex是Kootenay加上scolex,前者為發現地庫特尼國家公園,後者為希臘文的蟲(worm)之意;而barbarensis則是向皇家安大略博物館協助研究伯吉斯頁岩層的志工芭芭拉.波爾克.米爾斯坦(Barbara Polk Milstein)致意頭部有兩根管狀的鬚(palp),可能用來感測前方地面的動靜。

芭芭拉庫特尼剛毛蟲屬於環節動物。牠的頭部有一對長鬚,長鬚中間有一根觸角;身體覆蓋著稱為疣足的肉質附肢;疣足上生有稱為剛毛的短鬃。
PHOTOGRAPH BY DR. JEAN-BERNARD CARON/ROYAL ONTARIO MUSEUM

罕見的發現

礙於身體大多是由易分解的軟組織所構成,剛毛蟲的化石非常難得。而這份保存良好的化石,有助於研究人員理解環節動物門頭部的演化進程。

過往關於環節動物的研究立基於格陵蘭出土的化石,因而認為這類動物群的頭與身體別無二致。但據南古說,那些化石的保存狀況跟近日在加拿大出土的這份化石沒辦法比,這份化石具備了更多、也更清晰的身體細節可供觀察。

南古表示:「有別於過去的理論,我們認為環節動物在演化早期,頭部就已經看起來『像是個頭』。這是發育生物學上的獨特結果。」

發現之境

研究人員提及,在該化石發現的地方,數億年前曾經滿滿都是剛毛蟲。

研究團隊聚焦於國家公園的大理石峽谷(Marble Canyon),這裡屬於知名的化石沉積層──伯基斯頁岩的一小部分,自2012年開挖以來,已經發現約500具早期的環節動物化石。

南古透露研究的下一步,在於尋找牠們在前寒武紀的生物群落裡扮演什麼樣的角色。在當時牠們可能與螃蟹、蜘蛛以及昆蟲等節肢動物的祖先並存。

所有動物都是由這些早期的生命形式演化而來。而南古希望藉由對這些特徵進一步的理解,能幫助科學家拼湊出地球演化之謎的解答。

關於新發現的芭芭拉庫特尼剛毛蟲化石,他說:「現在我們有了更清晰的藍圖,戲還有得唱呢。」

延伸閱讀:>> 氣候變遷暴露出世上最古老化石

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