毛茸茸的蝸牛長啥樣?一億年前帶角質毛的蝸牛琥珀現身

2021-01-08 新京報網

新京報訊（記者 王俊）「蝸牛背著重重的殼，一步一步往上爬。」在距今約一億年前的白堊紀中期，有一隻蝸牛的殼是「毛茸茸」的，它在覓食或者行進中，被琥珀包裹住，保留至今。

 

10月12日，中外科學家團隊宣布，他們在琥珀中首次發現保存了角質毛的陸生蝸牛，這也是目前腹足類化石記錄中，保存有毛狀結構的最古老記錄。

 

該研究由德國吉森尤斯圖斯-李比希大學的託馬斯·諾伊鮑爾博士（Thomas A. Neubauer）、中國地質大學（北京）邢立達副教授、瑞士伯爾尼自然史博物館的研究員艾德麗安·約胡姆（Adrienne Jochum）共同研究。研究論文發表於國際知名學術刊物、細胞集團旗下的iScience。

 

琥珀毛環口螺復原圖。（繪圖 劉毅）


毛茸茸的殼是一種祖徵

 

該枚琥珀標本來自著名的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡康河谷。此地的琥珀距今約1億年，為白堊紀中期。

 

新發現的蝸牛琥珀化石直徑約為6.6毫米，高約2.2毫米。通過對CT數據的重建、分割和融合，邢立達團隊得到了標本的高清3D形態。

 

區別於已知的大多腹足類，該標本殼表面覆蓋著密集的角質毛，螺層側緣上部和頂側有明顯的螺紋等特徵，因此論文作者命名了新屬：毛環口螺（Hirsuticyclus），新種為琥珀毛環口螺（H. electrum）。

 

琥珀毛環口螺。


「在分類上，琥珀毛環口螺屬於環口螺科（Cyclophoridae）」，託馬斯指出，「該科是一些較為古老的陸棲種類，一般喜歡生活在溫暖潮溼、陰暗多腐殖質的環境。」

 

就像蝸牛一樣，大多數腹足類物種都有一個呈螺旋形的殼，當遇到危險的時候會將柔軟的身體縮進殼中。其中部分腹足類的殼體上有一層角質毛，對於這些毛狀結構，學者認為可能是一種減少被掠食的防禦措施，或增加水的附著讓移動更方便，或提高殼體表面附著力等。

 

這種特徵在溼螺科（Hygromiidae）、大蝸牛科（Helicidae）等門類中都重複出現過，這表明該特徵已經獨立地演化出現數次，學者推測，毛結構是一種祖徵，在演化史上已多次喪失，這可能與大環境從潮溼到乾旱的往返轉變有關。

 

琥珀毛環口螺的毛特寫。


殼體上的毛可以讓掠食者望而卻步

 

儘管毛結構獨立地演化出現數次，但據邢立達介紹，此前從未在化石記錄中找到它們。「我們無法想像這些極為精緻的結構能以傳統化石的形式保存下來，但琥珀的出現完美解決了這個問題，讓我們終於有機會來研究化石記錄中的毛蝸牛。」

 

他表示，琥珀毛環口螺就是琥珀這種特異保存帶來的神奇禮物，它是目前腹足類化石記錄中，保存有毛狀結構的唯一記錄，也是最古老的記錄。

 

那覆蓋在殼表面的角質毛有何作用？科學家認為這種角質毛是蝸牛對熱帶森林環境的適應，在潮溼環境覓食過程中增加自身對植物的附著力，而且還可能帶有收集和運輸小種子的功能。這種性狀的出現，與蝸牛的主要食物——被子植物的全球性輻射演化有莫大的關係。蝸牛可能更喜歡柔軟的被子植物而不是堅硬的針葉樹。

 

科學家推斷，琥珀毛環口螺已經逐步適應了白堊紀中期這個以被子植物為主導的世界，殼體上的毛首先起到讓掠食者望而卻步的作用，功能上則有助於它更好地附著在被子植物的葉子上，降低意外掉落的風險，以及掉落重新爬回到高處的大量消耗。

 

而且，厚厚的一層毛還可以起到隔熱的作用。

 

另外一個有趣的發現是，現生蜜蜂會無意地將花粉通過周身絨毛從一朵花轉移到另一朵花，琥珀毛環口螺的剛毛也可能有類似功能。

 

在白堊紀中期，被子植物種子的平均尺寸很小，往往低於1立方毫米，琥珀毛環口螺的毛可能會附著到一些小種子，並隨著運動到其他地點來完成傳播。

 

也就是說，被子植物的擴散可能觸發了蝸牛的適應性進化，促使了白堊紀陸生蝸牛的多樣化，反過來，蝸牛的演化也在某種程度上幫助了被子植物的擴散。

 

多毛環肋螺。（攝影 周清華）


多知道一點：琥珀是研究古生物的絕佳樣本

 

2016年，邢立達團隊發表了世界上首例琥珀中的古鳥和恐龍，隨後又發現了琥珀中的蛙類、蛇類，帶觸角等軟組織的蝸牛。

 

「緬甸琥珀包裹的小型動物化石是我們目前所遇到的最好的白堊紀古生物樣本，為沉積巖中的壓型化石提供了重要的補充，展露了傳統化石很難保存的軟組織三維細節，深化了我們對古動物的認識。」邢立達介紹。

 

著名的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡康河谷，從2000年開始陸續發現的白堊紀琥珀，也為科學家研究提供了獨特的森林生態系統記錄。

 

就在昨天，古生物學家還公布了蛙卵琥珀的研究成果，標本是極為罕見的兩棲類卵。保存了55顆球形到卵球形的卵，平均直徑約為1.2毫米，每個卵細胞由一個凝膠狀的團塊和一個深色的中心體組成，這可能代表了原始的卵細胞。


新京報記者 王俊

編輯 樊一婧 校對 李項玲

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