一个布满灰尘的化石抽屉里装着一个 3 亿年前的进化游戏规则改变者
哈佛大学比较动物学博物馆 （MCZ） 的一块长期被误认的化石已成为早期动物进化的关键发现，这是一个值得侦探小说的转折。 最初在 1865 年被描述为毛毛虫，古炭疽虫在蠕虫、千足虫，最终是海洋多毛类动物之间切换，直到 130 年后，研究人员意识到它的真实身份：第一个已知的非海洋脑叶足动物，也是迄今为止发现的最早的动物。 脑叶足类动物是已灭绝的软体生物弥合了原始蠕虫类祖先与昆虫和甲壳类动物等现代节肢动物之间的进化差距。 它们主要来自加拿大的伯吉斯页岩等寒武纪海洋沉积物，包括标志性化石，如幻觉和艾希阿佩杜库拉塔1911年发现，直到现在，人们都被认为是完全是海洋化石。 一项新研究发表在通讯生物学由哈佛大学前研究生（25年博士）理查德·克内希特（Richard Knecht）领导生物与进化生物学系（OEB），重新描述古黄斑作为第一个发现的非海洋和最年轻的叶足动物; 比著名的伯吉斯页岩叶足动物早了近五十年。 “脑叶足类动物可能是古生代海床上的常见景象，”克内希特说，“但除了微小的缓步动物和陆生天鹅绒蠕虫之外，我们认为它们仅限于海洋。 Knecht，目前是密歇根大学的博士后研究员，也是MCZ的同事，在检查MCZ收藏中的千足虫化石时发现了古角翼。 他注意到每个树干上的腿——排除了毛毛虫或蠕虫——并认出它是脑叶足动物。 为了证实这一点，该团队使用先进的成像技术分析了来自两个石炭纪 Lagerstätten——Mazon Creek（美国）和 Montceau-les-Mines（法国）的 43 个标本，包括背散射扫描电子显微镜 （SEM） 和能量色散光谱。 他们揭示了精致的解剖结构特征——最引人注目的是，近 1,000 个鬃毛状刺覆盖着身体。 的合著者、哥伦比亚大学物理学副教授 Nanfang Yu 使用傅里叶变换红外光谱 （FTIR） 检测了脊柱尖端的化学残留物——这表明脊柱分泌毒素以阻止沼泽栖息地的捕食者。 “令我惊讶的是，生物大分子的碎片可以异常保存或改变为化石中的地大分子，”Yu 说。 “我是很高兴这项技术具有区分化石遗骸和岩石基质的灵敏度和特异性。 Palaeocampa的近亲是Hadranax，一种来自格陵兰岛的寒武纪叶足类动物，距今近2亿年。 两人都有十对腿，没有爪子，而且是瞎子。 但是，当哈德拉纳克斯没有装甲，使用细长的额肢在深海中航行时，古海角只有四厘米长，身上有一层密密麻麻的刺——排列在每对腿的上方，赋予它毛虫般的外观——并且有人居住在淡水中，可能是两栖环境。 Palaeocampa的发现还解开了法国蒙索莱米内化石遗址的谜团，该化石遗址曾经被认为是海洋化石遗址。 “马松溪是陆生、淡水和海洋动物的混合体，”克内希特解释道。 “但是，一半标本来自蒙索莱米内斯，位于内陆数百公里处，没有海洋。” 它的重新分类证实了该地点的非海洋环境，提供了对古代淡水生态系统的难得一瞥。 这一发现拓宽了我们对叶足类多样性的理解，并提出了新的进化问题：还有多少人从海洋飞跃到淡水，还有更多人隐藏在博物馆的抽屉里，被错误识别？ “像脑叶足类动物这样的软体生物化石所需的条件很少见，”克内希特指出。 “我们的大部分见解来自寒武纪 Lagerstätten，但石炭纪——当古人居住时——提供的此类窗户要少得多，这使得每一个新发现都非常有价值。 这一突破来自重新审视来自 MCZ、耶鲁皮博迪博物馆、史密森尼国家自然历史博物馆、法国奥顿自然历史博物馆、芝加哥菲尔德博物馆和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校等博物馆的百年标本——突出了博物馆藏品的持续科学价值。 具有讽刺意味的是， 的 Palaeocampasat for几十年来，在距离斯蒂芬·杰伊·古尔德（Stephen Jay Gould）办公室仅几英尺远的抽屉里——MCZ策展人和作家，他在《奇妙生活》中推广了寒武纪的怪异事物。 “它实际上隐藏在众目睽睽之下，”克内希特说。 “有时，最大的发现是那些等待再次被审视的发现。”