“奇怪的奇迹”——一个世纪后,研究人员描述了第二个奥巴比尼德

 admin   2022-09-28 15:05   406 人阅读  0 条评论

Utaurora comosa Artistic Reconstruction

美国犹他州惠勒组Utaurora comosa的艺术重建(寒武纪:德鲁米亚纪)。资料来源:F.安东尼的艺术品

已故的前哈佛大学生物和进化生物学教授斯蒂芬·杰伊·古尔德在他的《美妙的生活》一书中,推广了在寒武纪伯吉斯页岩中发现的茎群节肢动物Opabinia和Anomalocaris,使它们成为流行文化中的标志。“寒武纪的恐怖之物”,有着放射状的嘴巴和带刺的抓附肢,是一种有很多亲戚的放射鲨,而拥有独特的前喙的五眼棘鲷,仍然是迄今为止发现的唯一棘鲷。直到现在。

由哈佛大学领导的一个国际研究小组证实,以前被认为是放射虫的标本实际上是opabiniid。发表在《英国皇家学会学报B》(Proceedings of The Royal Society B)上的这项新研究使用了新的、可靠的系统发育方法,确认了乌塔乌拉科摩萨(Utaurora comosa)是迄今为止发现的第二种、也是一个多世纪以来的第一种。

Utaurora comosa From Wheeler Formation

来自美国犹他州Wheeler组的Utaurora comosa(寒武纪:Drumian)。完整型和唯一已知的标本,入选于美国堪萨斯大学生物多样性研究所无脊椎古生物学部门。图片来源:S. Pates

Utaurora comosa,发现于5亿年前的犹他州中寒武纪惠勒地层,于2008年首次被描述为一种放射齿。合著者Stephen Pates是哈佛大学生物和进化生物学(OEB)系的前博士后,他在堪萨斯大学生物多样性研究所和自然历史博物馆读研究生时第一次遇到了这个标本。佩茨当时正在研究放射炮的多样性,他觉得这个标本与真正的放射炮并不完全相符。在加入资深作者Javier教授Ortega-Hernández在OEB的实验室后,Pates与共同首席作者Jo Wolfe合作,Jo Wolfe是OEB的博士后研究员,研究化石和活着的节肢动物的关系,以确定Utaurora在生命树中最适合的位置。

Opabiniids是第一个拥有面向后的嘴巴的群体。它们的背侧节间沟是全身分割的前体,它们的侧游皮瓣是附肢的前体。Utaurora的特征和形态与放线菌和Opabinia相同。乌塔乌龙的前部结构和眼睛保存得很差,而Opabinia最容易辨认的是它的前喙和五只眼睛,它背部的节间沟和尾部成对的锯齿状刺都被完整地观察到了。

有限的形态学观察使得Pates和Wolfe使用系统发育分析将Utaurora与43个化石和11个活着的节肢动物、放射性动物和其他类节肢动物进行了比较。

沃尔夫说:“最初的系统发育分析表明,它与Opabinia的关系最为密切。”“我们随后进行了更多的测试,使用不同的进化模型和数据集来询问这一结果,以可视化这一化石可能具有的不同类型的关系。”

与在加拿大不列颠哥伦比亚省寒武纪布尔吉斯页岩中发现的Opabinia不同,Utaurora是在犹他州发现的,虽然仍然属于寒武纪,但比Opabinia年轻几百万年。“这意味着opabiniia并不是唯一的opabiniid, opabiniia并不是我们想象的那样独特的物种,”Pates说。

当Utaurora在2008年首次被描述为放射齿龙时,科学家们认为opabiniids和放射齿龙组成了一个称为“恐龙类”的单系群。“但在过去的10到15年里,科学家们已经发现了超过10种新的放射性齿鲨,这使得我们有可能看到opabiniids和放射性齿鲨略有不同。”

“我们也有更多的系统发育工具来检验我们的结果,”佩茨说。“仅仅根据形态学,你就可以证明乌塔罗拉是一个奇怪的无线电兽,也可以把‘恐龙’的概念带回来。但我们的系统发育数据集和分析显示,在68%的树中,Utaurora是opabiniid,但在放射性树中,只有0.04%。”

“《奇妙生命》和对这些化石的描述发生在当前的进化范式之前。奥巴比亚鱼和奇虾的相似之处还没有被真正理解,”沃尔夫说。“现在我们知道,这些动物代表了与现代节肢动物相关的灭绝进化阶段。除了定性地比较形态特征,我们还有工具来确定动物生命树中更明确的位置。”

这项研究强调了博物馆藏品在促进新的科学发现方面的特殊价值。共同主要作者Pates和Wolfe想要感谢堪萨斯大学生物多样性研究所无脊椎古生物学部门。“我们有幸成为迪克·罗宾逊教授、伯特·罗威尔教授和他们的学生玛格丽特·里斯的家,他们是研究寒武纪岩石和化石的专家;他们和冈瑟家族一起收集了许多重要的化石,现在存放在这里。这些标本是古生物学家研究的宝贵资源,可以导致令人兴奋的结果和发现,这是Pates, Wolfe等人在这篇重要的新论文中提出的类型。”布鲁斯·利伯曼教授说,高级馆长。

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