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山东临沂发现5亿年前寒武纪明星动物奇虾新品种——线纹心虾化石 研究13年才命名

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度32票 浏览30次 时间:2020年9月06日 09:42
山东临沂发现5亿年前寒武纪明星动物奇虾新品种——线纹心虾化石 研究13年才命名

山东临沂发现5亿年前寒武纪明星动物奇虾新品种——线纹心虾化石 研究13年才命名

山东临沂发现5亿年前寒武纪明星动物奇虾新品种——线纹心虾化石 研究13年才命名

山东临沂发现5亿年前寒武纪明星动物奇虾新品种——线纹心虾化石 研究13年才命名

山东临沂发现5亿年前寒武纪明星动物奇虾新品种——线纹心虾化石 研究13年才命名

(化石网报道)据无线临沂客户端讯(临报融媒记者 朱武涛):临沂惊现5亿年前线纹心虾化石,属寒武纪明星动物奇虾的新品种,专家研究13年才命名。

9月1日,新华社刊发一条重磅新闻,中国科学院南京地质古生物研究所专家最近在临沂发现一种约5亿年前的原始节肢动物:线纹心虾。这种线纹心虾是寒武纪明星动物奇虾的一种,是当时远古海洋中顶级掠食动物,线纹心虾是一种全新的奇虾类化石。那么,线纹心虾长相如何?又是如何被专家发现和命名的呢?9月4日夜里,临报融媒记者联系上了临沂大学地质古生物研究所兼职教授唐永刚,是他率先发现并和权威专家共同研究13年才揭开了这些奇异远古生物的神秘世界。

长相啥样?

头壳长约15厘米呈爱心形状

据中国科学院南京地质古生物研究所专家介绍,线纹心虾身体前部长着爱心形状的头壳,头壳长度占身长的一半,它们在远古海洋中捕食。在寒武纪的海洋中,奇虾是最凶猛的捕食者,它们体型巨大、造型奇特,有能够快速捕猎的前肢和长长的尾巴。

据了解,最大的奇虾个体可以长到2米以上,而当时其它动物大多只有几毫米到几厘米。加上拥有坚硬的外壳,这些“巨无霸”动物几乎成了海中之王。不过,虽然名字、长相和虾子类似,奇虾和现代虾类并无亲缘关系。它们是一大类已经灭绝的原始节肢动物。

在临沂发现并命名的线纹心虾体长约30厘米,身体前部被一个巨大的心形头壳覆盖,头壳长度几乎占身长的一半。头壳后部的凹口中,伸出一对大眼睛。头壳之下,是一个由四个大牙和许多小齿构成的环形嘴巴,和一对位于嘴前的特殊爪子。这对爪子上具有刀片状的叶片,叶片上还有密集的长刺。这种复杂的爪子结构,可能用于抖筛沉积物或海水,以便捕食。丑陋无比的奇虾,是5亿多年前海洋中无可争议的恐怖分子,所以奇虾的别名又叫恐虾。奇虾的头部有一对大螯,眼睛有兵乓球那么大,最恐怖的是嘴巴,像个大碗,其中是像齿轮一样分布的锋利牙齿,是一种攻击能力很强的食肉动物。

目前,已报道的奇虾类化石已达13属21种之多,奇虾是“寒武纪生命大爆发”最具代表性的明星动物之一,此次在临沂被发现,预示着我国还存在更多寒武纪化石,以供人们探索生命起源的奥秘。

研究多久?

专家考察13年才确认命名

9月4日夜,临报融媒记者见到了率先发现线纹心虾的临沂大学地质古生物研究所兼职教授唐永刚,唐永刚常年奔赴全国各地研究各类古生物化石,《沂蒙晚报》曾报道过的郯城马陵山和郯城李庄镇惊现恐龙足印化石群均是唐永刚发现的,后被权威专家鉴定后向全球公布研究成果。

唐永刚经常去有寒武纪页岩的山上寻找三叶虫化石,2007年,唐永刚发现了一座山上有部分完整的三叶虫化石及部分不知名的生物化石碎片。“我是中国科学院南京地质与古生物研究所主办的化石网的版主,当年夏天,化石网举办全国第二届化石爱好者大会,我在大会上作了报告,引起了专家的注意。”中国科学院南京地质古生物研究所专家认为,临沂这座山上应该很具有发现更多古生物化石的潜力。

随后多年,专家多次来临沂和唐永刚去山上考察,发现了许多非三叶虫节肢动物化石的碎片,包括奇虾各部分的肢体部件。通过多年积累,逐步找到了线纹心虾主要部位的化石。“从俯视的角度看,它们头壳呈爱心形状,但多数线纹心虾死后被侧压,于是成了半圆形状。当时对半圆形状的头壳化石不敢下定论,侧压头壳又特别像双瓣壳节肢动物,后来找的数量多了,又发现了正压的标本,这才推测这是心形奇虾的头壳。”

后来,除了发现众多头壳外,专家又发现爪子、口器(嘴部)等其它奇虾部位的化石,且这些部位的化石较为完整,细节清晰,足以反映出新奇虾品种的构成关系。专家经过13余年的研究积累,经过与世界其它各产地已发表的奇虾进行类比,最终确定这是一个全新的奇虾品种,身长约30厘米,头壳上长有直线纹状,正式命名为线纹心虾 ,并将论文发表在国际综合地学刊物《三古》。

缘何珍贵?

是寒武纪明星动物奇虾的新品种

9月4日夜里,唐永刚通过古生物资料册和一块块化石向记者讲述,临沂在5亿年前是海洋,寒武纪时代的海洋和现在的海洋完全不一样,当时没有陆地生物,海洋里没有真正的鱼类,多是几厘米和几毫米大小的动物及藻类,这种30厘米长的线纹心虾已是大型海洋顶级霸王动物。从食物链的角度来推测,说明海洋里的生物是非常丰富的。所以在临沂发现非常罕见,极具研究价值。

虽然寒武纪生物大爆发时期,已经拥有了现在各个门类的祖先型化石,但在全球范围内真正能够保存下来的寥寥无几,由于保存条件不同,只有少部分地区保存了比较丰富的寒武纪化石,例如我国的澄江生物群和凯里生物群等。这些地方之所以能够完整保存,均属于特异埋藏。

据了解,世界上共有三大布尔吉斯页岩型生物群,其中包括加拿大布尔吉斯生物群,另两大生物群分别是中国云南澄江生物群和贵州凯里生物群。云南澄江生物群保存的化石数量最多、品种最丰富、细节最好,是中国唯一化石类的世界自然遗产,也是世界上保存奇虾化石最为完整的产地。

奇虾最初在加拿大发现,当时只发现一只前爪的化石,被误认为是虾的尾巴。科学家还想象了一个虾头,由于它不是虾,所以命名为奇虾。上世纪九十年代,中国科学家在云南帽天山发现完整的奇虾化石,纠正了从前的错误,所谓的“尾巴”其实是它的爪子。

因北方地质条件不同,临沂发现的奇虾化石虽然不是完整的,但值得庆贺的是,临沂发现了奇虾的各个部位的化石非常完整,细节清晰可见,头壳呈爱心形状,表面有许多直线纹状。由于各部位构造关系比较明确,专家经过13年的研究,最终准确复原出这种奇虾的外观,并命名为线纹心虾,是寒武纪明星动物奇虾的一个罕见级新品种。

新闻深扒度

科学家在山东临沂发现5亿年前原始节肢动物:线纹心虾

(新华社记者王珏玢):记者1日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,该所研究人员最近在山东临沂发现一种约5亿年前的原始节肢动物:线纹心虾。这种线纹心虾,是寒武纪明星动物奇虾的一种,它们长着爱心形的头部,在远古海洋中捕食。

在寒武纪的海洋中,奇虾是最凶猛的捕食者。它们体型巨大、造型奇特,有能够快速捕猎的前肢和长长的尾巴。最大的奇虾个体可以长到2米以上,而当时其他动物大多只有几毫米到几厘米。加上拥有坚硬的外壳,这些“巨无霸”动物几乎成了海中之王。不过,虽然名字、长相和虾子类似,奇虾和现代虾类并无亲缘关系。它们是一大类已经灭绝的原始节肢动物。

此次,研究团队在我国山东发现的线纹心虾,是一种相对“迷你”的奇虾。它体长约30厘米,身体前部被一个巨大的心形头壳覆盖,头壳长度几乎占身长的一半。头壳后部的凹口中,伸出一对大眼睛。头壳之下,是一个由四个大牙和许多小齿构成的环形嘴巴,和一对位于嘴前的特殊爪子。这对爪子上具有刀片状的叶片,叶片上还有密集的长刺。这种复杂的爪子结构,可能用于抖筛沉积物或海水,以便捕食。

“相比其他1米以上的大奇虾,线纹心虾好像是个‘小可爱’:小爪子、小嘴巴,还长了个‘爱心头’。奇虾是‘寒武纪生命大爆发’最具代表性的明星动物之一,此次在山东被发现,预示着我国还存在更多寒武纪化石,以供人们探索生命起源的奥秘。”领导此项研究的中科院南古所研究员赵方臣说。

相关成果已于近日发表在国际地质学期刊《三古》上。

相关报道:华北寒武纪奇虾类研究新进展

(化石网报道)据中国科学院南京地质古生物研究所:奇虾类是寒武纪(5.41-4.85亿年前)最引人注目的动物类群之一,这类原始节肢动物体型巨大,身体构型独特,具有良好的视力和高超的捕食能力。作为显生宙海洋生态系统中最早出现的顶级捕食者,奇虾在“寒武纪大爆发”的相关研究中一直占据着重要地位。

传统意义上的奇虾类(anomalocaridids)以奇虾属(Anomalocaris)为代表,而赫德虾类(hurdiids)则是近年来识别出的另一大奇虾类群。由三个大板片组成的头壳复合体是赫德虾类的典型标志,并且,具有刀片状内叶的前附肢和四辐对称的口器也是这一类群的重要识别特征。

自2009年布尔吉斯页岩中的赫德虾(Hurdia)被识别为奇虾类的一份子以来,许多新的赫德虾类化石被陆续发现,也有许多曾被归为双瓣壳节肢动物的化石标本被重新解释为赫德虾类的头部板片。到目前为止,赫德虾类已包含九个属,均产出于全球寒武纪早期至泥盆纪早期的18个特异埋藏化石群。因此,赫德虾类在寒武纪生态系统中的重要地位逐渐得以显露,且这类在沉积物或水体中利用特化的前附肢兜取食物、甚至滤食的奇虾,也大大拓展了我们对奇虾分类和生态多样性的认识。

不过,对于赫德虾类演化的深入认识仍受到一些客观条件的制约。寒武纪中期是赫德虾类形态和生态演化的关键时期,因此了解这一时期不同地理区域之间赫德虾类的多样性非常重要。但由于赫德虾类非矿化的身体仅能在特异埋藏化石库中保存,而寒武纪中期全球特异埋藏化石群主要集中分布在劳伦大陆(Laurentia,今北美大陆的主体),使得我们对于这一时期其他地理区域的赫德虾类了解甚少。

近期,中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎团队孙智新硕士研究生和曾晗博士在赵方臣研究员的带领下,在华北地台寒武纪特异埋藏化石群的研究上取得了系列新进展,报道了寒武纪中期赫德虾类两属两种,分别是线纹心虾Cordaticaris striatus和镰状寒武耙虾相似种Cambroraster cf. falcatus;其中线纹心虾是一全新物种。这些进展代表了赫德虾类在华北地台的首次发现,也揭示了赫德虾类在寒武纪中期具有丰富的形态多样性和广泛的地理分布。相关成果已分别发表在《三古》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)和《古生物学杂志》(Journal of Paleontology)期刊上。

其中,新属新种线纹心虾Cordaticaris striatus产自于山东临沂寒武系张夏组盘车沟段下部。这是一套局限分布于山东中部的以页岩为主的岩石地层单位,代表了寒武纪鼓山期的开阔陆棚沉积环境,是寻找布尔吉斯页岩型特异埋藏化石库最具潜力的层位。线纹心虾化石保存完好,几乎所有身体部分均被发现,其以具有线状装饰的心形(黑桃形)头壳中板(central element)、具有瘤点的口器、以及具有9个刀片状内叶(endites)的前附肢为典型特征。这些完整的化石信息扩充了赫德虾类的形态多样性,为寒武纪中期赫德虾类的演化提供了来自劳伦古陆之外的重要信息,佐证了寒武纪中期的赫德虾类具有广泛的形态和生态分异,同时也极大扩展了赫德虾类的生物地理分布。精美的标本也展示了华北地台特异埋藏化石库的保存能力。

寒武耙虾相似种Cambroraster cf. falcatus产自山东潍坊地区寒武系馒头组上页岩段地层中。该物种是2019年刚刚在著名的布尔吉斯页岩被系统描述的赫德虾类,以横宽的马蹄形头壳中板和具有耙状内叶的前附肢为特征。山东标本的形态特征和时代与布尔吉斯页岩寒武耙虾的模式种镰状寒武耙虾C. falcatus几乎相同,证明此属具有较强的地理扩散能力。同时,该团队近期在山东的寒武耙虾产出层位也发现了此前只有北美特有的西德尼虫Sidneyia cf. inexpectans(Sun et al., 2020, Geological Magazine),为这一时期生物古地理研究提供了重要素材。

本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和现代古生物学和地层学国家重点实验室项目共同资助。

论文信息:

Sun, Z.X., Zeng, H., Zhao, F.C.*, 2020. A new middle Cambrian radiodont from North China: implications for morphological disparity and spatial distribution of hurdiids. Palaeogeography. Palaeoclimatology, Palaeoecology 558:109947. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109947.

Sun, Z.X., Zeng, H., Zhao, F.C.*, 2020. Occurrence of the hurdiid radiodont Cambroraster in the middle Cambrian (Wuliuan) Mantou Formation of North China. Journal of Paleontology, https://doi.org/10.1017/jpa.2020.21.
TAG: 寒武纪 化石 奇虾
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