狄更遜水母化石,所屬時間約為5.71到5.41億年前。
化石記錄顯示,狄更遜水母可能是世界上第一批獨立尋找食物的複雜動物。
撰文 | 安妮·斯尼德(Annie Sneed)
翻譯 | 趙歡
大約5.5億年前,動物們還蜷縮在海裡生活。微生物和簡單的多細胞生物大多生活在淺海的海底,它們共同聚集形成了微生物席。這種有機層類似於池塘的浮萍。有機層的上部則生活著一些體型較大的生物,包括狄更遜水母(Dickinsonia),這是一種複雜的生物,形狀類似餐盤、浴室墊或者扁平的硬幣。
長期以來,科學家一直在推斷5億年前的生命形式,試圖還原這些來自埃迪卡拉紀的生物到底有哪些特徵。現在,他們又發現了一些全新的線索。今年6月,《地球生物學》(Geobiology)在線發表了一項研究,研究表示,迪更遜水母可能是世界上第一批獨立尋找食物的複雜動物。
自從20世紀40年代首次記錄狄更遜水母以來,科學家一直在爭論它到底應該劃入哪一種生物類型。「從地衣到環節(分段)蠕蟲,各種看法都有,簡直各式各樣,千奇百怪,」加利福尼亞大學河濱分校的古生物學家斯科特·埃文斯(Scott Evans)說,他是這項研究的作者之一,「最新研究則表明,狄更遜水母屬於一種動物。」根據化石證據,科學家認為該水母呈柔軟的橢圓形,身體分為多個部分,有一個肋狀的凸面層。它們正面和背面的區別明顯,身長可達一米,但厚度只有幾毫米。
埃文斯與其他的研究人員(來自加利福尼亞大學河濱分校和位於阿德萊德的南澳大利亞博物館)分析了近1500塊狄更遜水母化石,試圖確定這些動物是否可以自行移動。「根據化石記錄,一直有人猜測它們可以運動,」埃文斯表示,「但我們想驗證狄更遜水母身上的特徵,看看除了用來移動以外,能不能排出所有其他可能的解釋。」
除了軀體化石以外,科學家還需要研究其他暗示狄更遜水母可能會移動的化石,包括「遺蹟化石」和「足跡化石」等。有科學家認為,古老的洋流會把狄更遜水母捲起,隨波浪推動到其他地方。也有人認為,足跡化石可能是由動物的殘體形成的,這些標本在被沉積物埋藏之前就已經腐爛了。
然而,埃文斯和團隊確定狄更遜水母可以自由遊動幾十米,或者終其一生都在遊動。現有的化石表明,這些水母的移動方向各不相同。埃文斯認為,如果隨洋流移動,它們移動的方向應該是一樣的。而身體和痕跡化石則表明,狄更遜水母留下的痕跡前後具有相關性。如果這些化石是動物的殘肢留下的,「我們應該看到遺蹟是無序的,」埃文斯解釋說。「但事實上,我們看到的是每一隻水母都有自己偏好的移動方向,這表明狄更遜水母可以自主移動,選擇移動的方向還與自身的生物需求有關。」
有證據表明,狄更遜水母以海底的有機層為食。它們在一個地點進食完成後,還能積極地尋找新鮮的食物來源。一些科學家假設,狄更遜水母是通過肌肉擴張和收縮身體向前移動的,新的分析結果也證實了這一點。埃文斯指出,早在狄更遜水母之前,科學家就已經發現了可以自行運動的生物,但這些動物的體型較小,移動行程較短。此外,他還說,「這是我們第一次見證動物可以前往新的地點進食。」
其他研究人員則表示,這項成果不僅有助於解決關於狄更遜水母的爭論,還能清晰地描繪出地球上的生命是如何在那段時期演化的。英國布里斯托大學的古生物學家雅各布·文瑟(Jakob Vinther,並未參與這項研究)認為,「在排除了其他所有可能的情況後,埃文斯的研究無疑幫我們框定出了這些生物的生活場景。研究成果能讓我們更深刻地理解早期生物,以及它們的演化過程。」哥本哈根大學的古生物學家兼數學家雷尼·霍克澤馬(Renee Hoekzema,並未參與這項研究)對此表示贊同。他認為,「儘管困難重重,我們已經打開了一扇門,開始真正解答關於這些生物的本性了……這是有關神秘的埃迪卡拉紀生物群的基本問題,能讓我們更深刻地認識地球上複雜生命的演化歷程」。
雖然狄更遜水母不同於我們目前已知的現生生物,但很多現生生物的生活方式或許和這些古代生物有一定的相似性。埃文斯說,「我們正在深入研究這種動物複雜的移動過程,以及不同的進食方式。我們在化石記錄中發現,早期動物群其實和現今的很多動物群一樣複雜。」或許,古代地球上的生物對我們而言並沒有那麼陌生。
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