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澄江生物群中新发现多种大型食肉动物奇虾化石
2017-01-12 | 编辑: | 【

  奇虾(anomalocaridids)是一类体型巨大、身体造型奇特的化石节肢动物,具有大而精细的复眼、特化的捕食前附肢、口锥和游泳桨状肢,表现出对捕食行为的高度适应。因口锥呈放射状,奇虾又被称为射口类(Radiodonta)。奇虾体长最大可达2米,被认为是显生宙海洋生态系统中最早的顶级捕食者,也是寒武纪大爆发最具代表性的明星动物之一。 

  奇虾的身体由非骨骼化的软躯体构成,只能在特异埋藏的软躯体化石库中保存,且大部分的奇虾化石都是离散的身体部位,曾被命名为不同的物种。完整的奇虾类化石十分稀有,最早发现于加拿大寒武纪中期的布尔吉斯页岩生物群,此后也陆续在我国云南寒武纪早期的澄江生物群、摩洛哥早奥陶世的Fezouata生物群和德国早泥盆世的洪斯吕克(Hunsrück)板岩生物群产出。目前为止,已报道的奇虾类化石已达1321种之多,产出于全球自寒武纪早期至早泥盆世大约1.2亿年间的25个软躯体特异埋藏化石库。 

  与以奇虾属Anomalocaris为代表的、传统意义上的狭义奇虾类相比,赫德虾类奇虾(hurdiids)是近年发现的另一大类奇虾。赫德虾类奇虾以加拿大寒武纪中期布尔吉斯页岩生物群的赫德虾(Hurdia)和摩洛哥早奥陶世Fezouata生物群的海神盔虾(Aegirocassis)为代表,其典型特征为位于头部的三分头壳复合体。该头壳复合体由一块位于背部的中板和位于两侧的一对侧板铰合而成。其中,中板两侧对称,侧板自身不对称。 

  我国云南距今5.2亿年前的寒武纪澄江生物群中已发现至少四种已确定的奇虾类化石,其中帚状奇虾(Anomalocaris saron)、双肢抱怪虫(Amplectobelua symbrachiata)和带刺有爪里拉琴虫(Lyrarapax unguispinous)三种均有保存完整个体标本的发现,属于狭义的奇虾类。但是,之前澄江生物群中未有赫德虾类奇虾的发现。既然赫德虾类全球性分布,那么作为最早的特异埋藏化石库,澄江生物群中是否存在赫德虾呢?这个问题将对了解寒武纪大爆发早期食物链结构和海洋生态系统的特征具有重要意义。 

  近日,中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎课题组的赵方臣副研究员和博士研究生曾晗等在英国《系统古生物学》(Journal of Systematic Palaeontology)上报道了赫德虾类奇虾在澄江生物群中的首次发现。这些奇虾化石产自多个澄江生物群产地,标本均为特征的头壳化石,共计六种,包括至少两个新种。澄江生物群中多种类型奇虾化石的发现,表明大型捕食型奇虾类动物在寒武纪大爆发的早期已经高度多样化,证实了类似现代海洋的复杂食物链和生态系统在寒武纪大爆发时期就已经形成。 

  该研究以长篇幅的形式,总结了全球奇虾类的地史分布,厘定了奇虾头壳的形态术语,详细描述、复原了澄江生物群的赫德虾类奇虾头壳的外形、壳体分层和微观构造,系统分析了乳头状瘤点的埋藏学,提出奇虾头壳的分层构造和生理功能可能与一些现生甲壳类的头胸部外壳类似。在对比所有已报道奇虾头壳的基础上,归纳出双层壳体是所有奇虾头壳的共同特征,而乳头状瘤点是绝大多数赫德虾类头壳的共同特征。揭示了赫德虾类奇虾头壳的大型化(最大占奇虾体长的50%)、复合构成和高度的形态分异,与狭义奇虾类头壳的小型化(最大占奇虾体长的8%)、单片构成和保守的卵状外形形成鲜明的对比,反映了这两大类奇虾在身体造型上的显著差异和不同的演化方向。 

  此项研究得到了科技部973项目,中科院战略性先导科技专项B类、国家自然科学基金委和国家留学基金委的资助。 

  论文相关信息:Han Zeng, Fangchen Zhao*, Zongjun Yin, Maoyan Zhu. 2017. Morphology of diverse radiodontan head sclerites from the early Cambrian Chengjiang Lagerstätte, south-west China. Journal of Systematic Palaeontology, doi: 10.1080/14772019.2016.1263685 (*corresponding author) 

    下图注释:左侧为狭义奇虾类的代表,右侧为赫德虾类的代表。左侧自上而下依次为寒武纪早期澄江生物群的帚状奇虾Anomalocaris saron、双肢抱怪虫Amplectobelua symbrachiata(引自陈均远,2004)和带刺有爪里拉琴虫Lyrarapax unguispinous(引自Cong et al. 2014;版权Nicholas Strausfeld),及寒武纪中期布尔吉斯页岩生物群的加拿大奇虾Anomalocaris canadensis(引自Erwin & Valentine 2013;版权Quade Paul)。右侧自上而下依次为寒武纪中期布尔吉斯页岩生物群的那托斯特皮托虾Peytoia nathorsti(引自Daley & Paterson 2012;版权Esben Horn)和维多利亚赫德虾Hurdia victoria(引自Daley et al. 2009;版权Marianne Collins),早奥陶世Fezouata生物群的本缪拉海神盔虾Aegirocassis benmoulae(引自Van Roy et al. 2015;版权Marianne Collins,早泥盆世Hunsrück板岩生物群的巴特尔斯施德汉纳斯虾Schinderhannes bartelsi(引自Kühl et al. 2009;版权Elke Groening

澄江生物群中新发现多种大型食肉动物奇虾化石

早期海洋大型食肉动物—奇虾类

澄江生物群中的赫德虾类头壳化石

澄江生物群中的赫德虾类头壳化石






 
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