華北地臺寒武紀中期饅頭組一類特殊的三葉蟲新屬種——耳形範特西蟲

2020-11-23 科普百分百

耳形範特西蟲（Phantaspis auritus）復原圖（霍秀泉繪）

耳形範特西蟲（Phantaspis auritus）的較完整背殼（左）及頭蓋標本（右）

耳形範特西蟲（Phantaspis auritus）的背殼重建及個體發育

（神秘的地球uux.cn報導）據中國科學院南京地質古生物研究所：三葉蟲在寒武紀達到了其分類多樣性的最高峰，但相比較而言，寒武紀早中期的三葉蟲缺乏群落與生態分異，展現出較「保守」的形態面貌。儘管寒武紀被稱為「三葉蟲的時代」，但直到奧陶紀中晚期，三葉蟲才隨著生態範圍的大幅擴張而達到形態分異度的巔峰。

褶頰蟲類（ptychopariids）是寒武紀中期最繁盛的三葉蟲類群，也是眾所周知的「保守」類群，其大同小異的形態困擾了許多三葉蟲學者。相比較尾部，頭部在三葉蟲演化過程中更為保守，因此在寒武紀早中期的褶頰蟲類中，頭部特化的例子極為稀缺。而在這些屈指可數的例子中，褶頰蟲類頭部特化的展現方式也非常單調，主要以頭蓋的前邊緣加厚並伸出一根或數根長刺為特徵。

近期，中國科學院南京地質古生物研究所寒武紀大爆發研究團隊的孫智新碩士研究生、曾晗博士和趙方臣研究員，系統研究了華北地臺寒武紀中期饅頭組的一類特殊的三葉蟲，為探究寒武紀三葉蟲頭殼形態特化提供了非常重要的例子。由於此類三葉蟲不同尋常的頭部輪廓，這一新屬種被命名為「耳形範特西蟲」（Phantaspis auritus）。相關研究被作為「編輯推薦」文章發表在經典古生物學期刊《波蘭古生物學報》（Acta Palaeontologica Polonica）上。

範特西蟲具有一個狹長的頭部，其長度接近背殼總長度的一半；鞍前區向前誇張的延長，中部有一個明顯的凹口，使得頭蓋前部形似一對「兔子耳朵」；由於特殊的頭蓋形態，活動頰也特化成側邊緣平直的砍刀狀。這些特徵及其特殊的眼脊和頭鞍特徵，使範特西蟲明顯不同於同時期的任何其他三葉蟲屬，成為寒武紀三葉蟲家族的又一新成員，同時也成為褶頰蟲家族中罕見的頭部特化類群；值得注意的是，這個新物種也為寒武紀中期三葉蟲的頭部特化提供了一個獨特的例子。

範特西蟲的鞍前區特化代表了一種新的三葉蟲頭部特化方式，此方式不但不同於同時期其他三葉蟲的前邊緣特化，而且在整個三葉蟲演化歷史中也未再重複出現。這表明，除了普遍存在於寒武紀之後（post-Cambrian）的形態特化類型外，寒武紀三葉蟲還可能演化出了其他不同的適應性特化類型。

儘管許多三葉蟲的頭部特化都與其挖掘沉積物的生活習性相聯繫，但範特西蟲的特徵卻並不完全吻合。由於一般用於加固頭蓋的前邊緣結構在範特西蟲中已經退化，而且不規則形狀的力學性質也並不比半圓形更穩固，這表明範特西蟲特化的頭蓋並不堅固。並且與同層的其他三葉蟲相比，大部分範特西蟲頭蓋化石的前部已經破損折斷，也進一步印證其頭蓋的堅固程度甚至不如正常三葉蟲的半圓形頭蓋的認識。因此範特西蟲獨特的外形可能與捕食、迷惑天敵等其他因素有關。除此之外，通過個體發育標本發現，範特西蟲發展和穩定的頭部輪廓與其成年期初期較為吻合，這也暗示了這種特化可能也與性選擇有關係，而非僅僅受生活策略的影響。

本研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項（B類）、國家自然科學基金和現代古生物學和地層學國家重點實驗室項目共同資助。

論文信息：Sun, Z.X., Zeng, H., Zhao, F.C.*, 2020. A new middle Cambrian trilobite with a specialized cephalon from Shandong Province, North China. Acta Palaeontologica Polonica, 65. DOI: https://doi.org/10.4202/app.00753.2020.

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    記者26日從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉，該所寒武紀大爆發研究團隊的碩士研究生孫智新、博士曾晗和研究員趙方臣，在位於山東濰坊的華北地臺寒武紀中期饅頭組地層中，發現一類獨特的三葉蟲。由於該三葉蟲具有特殊的頭部輪廓，酷似一對兔耳朵，因此被命名為「耳形範特西蟲」。——一語雙關，研究人員埋下的一個小彩蛋：既表明範特西蟲具有奇幻而超乎想像的外貌，同時也向音樂人周杰倫致敬。
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