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“史前龐貝古城”——被火山灰殺死的三葉蟲展現(xiàn)出前所未有的特征

火山


“史前龐貝古城”——被火山灰殺死的三葉蟲展現(xiàn)出前所未有的特征


5.1億年前，在火山灰流中埋葬前的瞬間，兩種三葉蟲的藝術(shù)重建 。©A.El Albani教授，普瓦捷大學(xué)

“史前龐貝古城”——被火山灰殺死的三葉蟲展現(xiàn)出前所未有的特征


腹面圖中三葉蟲Protolenus（Hupeolenus）頭部和前軀干（“身體”）四肢的顯微斷層重建 。©Arnaud MAZURIER，IC2MP，普瓦捷大學(xué)

“史前龐貝古城”——被火山灰殺死的三葉蟲展現(xiàn)出前所未有的特征


三葉蟲Gigutella mauretanica腹側(cè)視圖的顯微斷層重建 。©Arnaud MAZURIER，IC2MP，普瓦捷大學(xué)
據(jù)布里斯托爾大學(xué)：一些迄今為止發(fā)現(xiàn)的保存最完好的三葉蟲化石揭示了迄今為止未知的已滅絕節(jié)肢動物的細(xì)節(jié) 。
盡管在過去的兩個世紀(jì)里收集和研究了數(shù)百萬塊化石，但這些新的標(biāo)本在5億多年前火山灰將它們淹沒在水下時很快就被殺死并成為化石，它們顯示出了前所未有的三葉蟲細(xì)節(jié) 。
這些三葉蟲來自寒武紀(jì) ， 由來自摩洛哥的普瓦捷大學(xué)地質(zhì)學(xué)家Abderrazak El Albani教授領(lǐng)導(dǎo)的一個國際科學(xué)家團(tuán)隊對其進(jìn)行了研究 。這個國際團(tuán)隊包括來自布里斯托爾大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的合著者Harry Berks和Philip Donoghue 。
他們發(fā)現(xiàn)，三葉蟲的嘴周圍聚集著專門的成對腿，這更清楚地說明了三葉蟲是如何進(jìn)食的 。
Harry Berks解釋道：“頭部和身體的附肢有一組向內(nèi)的密集刺，就像鱟一樣，當(dāng)獵物或拾得的尸體向前移動到嘴里時，它們會操縱和撕裂它們 。
“嘴是一個狹窄的縫隙，位于被稱為唇的肉質(zhì)葉后面，在現(xiàn)存的節(jié)肢動物中是已知的，以前從未在三葉蟲中如此清晰地看到過 ?！?br>口腔邊緣的附肢有像勺子一樣彎曲的基部，而且非常小，以至于在保存不太完好的化石中沒有被發(fā)現(xiàn) 。
人們普遍認(rèn)為三葉蟲的長觸角后面有三對頭部附屬物，但兩種摩洛哥物種都顯示有四對 。
摩洛哥的三葉蟲可以追溯到大約5.15億年前的寒武紀(jì) 。這些化石是在沉積在三葉蟲生活的淺海底的火山灰?guī)r石中發(fā)現(xiàn)的 。三葉蟲，甚至是在生活中通過一根纖細(xì)的莖附著在它們身上的微小的“燈殼”（腕足類），都會被熾熱、令人窒息的灰燼殺死，當(dāng)包裹它們的灰燼變成巖石時，它們很快就會變成化石 。三葉蟲的外表面、所有的腿和搭在上面的燈殼都被塑造成火山巖中的印痕 ， 而三葉蟲在充滿灰燼后的消化道被保存了下來 。
為了觀察三葉蟲死亡后巖石上的這些印痕是如何形成的，研究小組使用了高分辨率X射線顯微斷層掃描（XRµCT） 。X射線檢測出三葉蟲形成的巖石與尸體被抹去前的空（空氣）空間之間的密度差異 。合著者哈里·貝克斯（Harry Berks）利用化石X射線切片的計算機(jī)建模，研究了三葉蟲從周圍巖石中分離出來的整個身體的三維解剖結(jié)構(gòu) 。哈里說：“計算機(jī)工作是一項艱巨的任務(wù)，但這絕對是值得的 。這些三葉蟲看起來很有活力，幾乎就像它們能從巖石里爬出來一樣 ?！?br>龐貝三葉蟲之所以如此引人注目，是因為它們不像許多化石那樣扁平或變形，每條腿都像生活中一樣排列，甚至腿關(guān)節(jié)上還保留著小棘和感覺刷毛 。來自倫敦自然歷史博物館的合著者Greg Edgecombe說：“我研究三葉蟲已經(jīng)將近40年了 ， 但我從來沒有像研究這些生物那樣多地觀察活體動物 ?！?。
這項研究為消失已久的三葉蟲的解剖和生物學(xué)提供了新的線索，但也表明了沉積在淺海環(huán)境中的火山灰作為尋找異常保存化石的巨大潛力 。合著者Philip Donoghue說：“沒有人希望在火山巖中發(fā)現(xiàn)化石，但我們的研究表明，火山灰沉積物絕對值得一看 。誰知道在這些研究不足的巖石中還有什么秘密有待發(fā)現(xiàn)？”
三葉蟲是一種完全滅絕的節(jié)肢動物，是一種有關(guān)節(jié)的腿動物，包括目前存活的100多萬種昆蟲、螃蟹、蜘蛛和蜈蚣 。它們是古生代化石沉積物中最豐富、最多樣的生命形式之一，生存于5.21億年前至2.5億年前 。古生物學(xué)家已經(jīng)描述了20000多種三葉蟲，體長從不到兩毫米到90厘米不等 。大多數(shù)三葉蟲物種僅從其堅硬的外骨骼（如龍蝦的外殼）中得知，但只有大約30種物種在頭盾和身體的每一部分下保留了一對觸角和/或一對兩支腿 。
論文：
El Albani A、Donoghue P.C.J、Berks、H.O等人在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的“快速火山灰埋藏揭示了寒武紀(jì)三葉蟲的3D解剖結(jié)構(gòu)” 。