科学家发现5亿年前的“最后晚餐”

研究人员对这种古代三叶虫的食物进行了剖析。图片来源：《自然》

本报讯大约4.65亿年前，一只三叶虫在现在的捷克布拉格死亡。这只生物的最后一餐仍然在它的肠道里，沉积物将它的尸体埋在古生代的海底。在那里，它被埋藏了漫长的时间。现在，科学家已经推断出这顿饭的内容，为这群原始、标志性的节肢动物的进食和生活方式提供了第一个直接证据。

一位私人收藏家在一个多世纪前首次发现了三叶虫化石，至少是包含化石的古代沉积物。这种球体，被称为硅质结核或“洛基卡尼球”，是从?譒árka组的页岩中风化出来的。这个覆盖布拉格盆地的以化石闻名的岩石矿床保存了古老海洋的遗迹。沉积物在动物周围以非常浅的深度迅速硬化，就会形成结核。这一过程类似于数百万年前琥珀“诱捕”动物的过程，使其3D结构几乎完好无损。

当这个小球体被打开时，一块精致的三叶虫化石出现了。化石最终被送往博胡斯拉夫·霍拉克博物馆，如今的捷克查理大学古生物学家Petr Kraft第一次在那里看到它时，他还是一个小男孩。查理大学古生物学家Valéria Va?觢kaninová说：“Kraft一生都在研究这个标本。”

几十年后，一个不寻常的东西引起了两位研究人员的注意：化石中间有微小、可见的外壳，就在外骨骼有点破损的地方。两人决定用一种名为同步加速器微断层扫描的医学成像技术研究这个3厘米大小的物体。这种技术有点像CT扫描，但分辨率要高得多。

由此， Kraft和Va?觢kaninová发现了三叶虫的最后一餐，其咀嚼的动物微小化石外壳揭示了这餐的内容。随后，Va?觢kaninová花了大约一年半时间分析扫描结果。

她发现，这一餐主要由介形虫组成，这是一种有拱形外壳的小型甲壳类动物。这些甲壳保存得如此完好，以至于她和同事可以推断其中一些属于一种现已灭绝但当时在该地区数量丰富的物种。三叶虫的肠道里还有一只圆锥形海螺，属于一种现已灭绝的小型底栖生物；还有一种已灭绝的棘皮动物的遗骸，这种动物与今天的海星和海胆有亲缘关系；另外还有一些双壳类动物的碎片。近日，相关成果发表于《自然》。

从贝壳的保存方式来看，科学家可以判断这个标本是底栖生物，很可能是食腐动物。Va?觢kaninová说，捕食者通常有选择性，主要吃猎物的柔软部分。而内脏里充满了各种贝壳残骸，则意味着“它们并不挑剔。它们就像吸尘器，什么都吃”。

未参与这项研究的美国自然历史博物馆古生物学家Melanie Hopkins指出，在动物化石中发现内脏等软器官的痕迹非常罕见。“但是，有更直接的证据表明生物体实际上吃了什么……这更罕见。”

Hopkins说，科学家一直在争论三叶虫主要是食肉动物还是食腐动物。她说，新的证据表明它们是食腐动物。

科学家还发现，三叶虫也难逃被吃的厄运。其周围的隧道结构化石表明，其他食腐动物很可能试图吃掉它的尸体。研究人员在它的头部区域发现了大多数这样的隧道，但在肠道周围发现的并不多，这表明死亡三叶虫的消化系统可能仍然具有一些酶活性，使其对“清道夫”有害。

三叶虫最后一餐的贝壳是由碳酸钙组成的，碳酸钙在酸性条件下溶解，所以研究人员认为这只动物的肠道pH值为中性或碱性。由于贝壳留下了消化道形状的印记，研究人员可以判断出其有两个胃。

这两个特征可能在节肢动物进化的早期就出现了，因为它们也存在于其他现存节肢动物中，包括龙虾和虾等甲壳类动物，以及鲎、海蜘蛛和蛛形纲动物等螯肢动物。

Va?觢kaninová说，古生物学家不确定三叶虫与螯肢类或甲壳类动物的确切关系，但大多数科学家认为它们与两者密切相关。新发现证实了这一怀疑。“现在获得了这些信息，我们可以说‘这是正确的方向’。”（文乐乐）