2021年4月13日星期二

新研究:5.4亿年前的三叶虫用腿呼吸

最新研究发现5.4亿年前的三叶虫用腿呼吸。

最近在《科学进步》(Science Advances)杂志上发表的一项研究发现,5.4亿年前的三叶虫(Trilobites)用腿呼吸。

根据河滨分校(University of California, Riverside)领导的一项新的成像研究,三叶虫的上腿分支有发达的刺状结构。三叶虫是早已灭绝的海洋节肢动物,在古生代的生态系统中占据主导地位。

三叶虫出现在大约5.4亿年前的早期,并在大约2.52亿年前的二叠纪末期的大规模灭绝中消失。它们的种类繁多,约有2万种,它们的外骨骼化石在世界各地都能找到。

加州大学河滨分校地球和行星科学系博士生侯金波(Dr. Jin-Bo Hou)说,“到目前为止,们已经将三叶虫腿的上支与甲壳类动物的非呼吸上支进行了比较。我们的论文首次表明,上支具有鳃的功能。”

侯博士和他的同事们研究了两种三叶虫物种的黄铁矿遗骸:伯吉斯(Burgess)页岩的耸棒三叶虫(Olenoides serratus)和比彻(Beecher)河床的三分节虫(Triarthrus eatoni,属于三叶虫)。

三分节虫生活在大约4.5亿年前的奥陶纪;耸棒三叶虫生存于大约5亿年前的寒武纪时期。

该项研究的合著者、加州大学河滨分校地球和行星科学系的古奈杰尔‧休斯(Nigel Hughes)教授说,“这些被保存在黄铁矿中的“愚弄人的金子”(fool’s gold)对我们来说,它比黄金更重要,因为它是了解这些结构的关键。”休斯教授也是印度统计研究所的地质研究室的家。

三叶虫3D示意图。

研究人员利用CT扫描仪,在耸棒三叶虫和三分节虫的上肢分支中创建了哑铃状细丝的3D模型。自然历史古生物学系的古生物学家梅兰妮‧霍普金斯(Dr. Melanie Hopkins)博士说:“这使我们能够看到化石,而不必在覆盖标本的岩石上进行大量钻探和研磨。”

“这样,我们甚至能看到在显微镜下都很难看到的景象——真正小的三叶虫解剖结构,宽10到30微米。”

研究人员还可以看到血液是如何通过这些微妙结构中的腔室过滤的,在移动的过程中会沿途汲取氧气。它们看起来与螃蟹和龙虾等现代海洋节肢动物中的鳃极为相似。

霍普金斯博士说:“过去,人们对这些结构的作用存在一些争论,因为上肢不是呼吸装置的好位置。”

“你会认为那些细丝很容易被沉积物堵塞在它们所在的地方,它们为什么会在身体的那个地方演化出这种结构呢?这是一个悬而未决的问题。”

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来源:大纪元

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