4.5億年前的海洋生物中復(fù)雜的呼吸器官的第一個證據(jù)

一項新的研究發(fā)現(xiàn)了4.5億年前的海洋生物中復(fù)雜的呼吸器官的第一個證據(jù)。與先前的想法相反,三葉蟲是腿部呼吸器,其結(jié)構(gòu)類似于embl垂懸在大腿上。

三葉蟲是一組海洋動物如何做科普類視頻,其頭部類似半月形的half,類似于馬蹄蟹,在進(jìn)化方面取得了巨大的成功。盡管它們現(xiàn)已滅絕,但它們存活了超過2.5億年,比恐龍還要長。

得益于新技術(shù)和極其罕見的化石,加州大學(xué)河濱分校的科學(xué)家現(xiàn)在可以證明三葉蟲呼吸了氧氣,并解釋了它們是如何呼吸的。這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上,有助于解決早期動物進(jìn)化的難題。

侯金波說:“到目前為止,科學(xué)家們已經(jīng)將三葉蟲腿的**支與甲殼類動物的非呼吸**支進(jìn)行了比較,但是我們的論文首次顯示了**支起著ill的作用?!?,是負(fù)責(zé)這項研究的UCR古生物學(xué)博士生。

在地球上最古老的動物中,這項工作有助于將三葉蟲更安全地安置在較老的節(jié)肢動物,大量帶有骨骼骨骼的動物和甲殼類動物之間。

這項研究之所以能夠進(jìn)行,部分原因是由于化石標(biāo)本保存異常。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過22,000種三葉蟲物種,但是僅在大約二十種動物中就可以看到它們的柔軟部分。

UCR地質(zhì)學(xué)教授和論文的合著者奈杰爾·休斯(Nigel Hughes)說:“這些被保存在黃鐵礦中(傻瓜的黃金),但對我們來說,這比黃金更重要,因為這是理解這些古老結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵?!?/p>

CT掃描儀能夠讀取黃鐵礦與周圍巖石之間密度的差異,并幫助創(chuàng)建這些罕見的g結(jié)構(gòu)的三維模型。

自然歷史博物館研究小組成員古生物學(xué)家梅拉妮·霍普金斯說:“它使我們能夠看到化石,而不必在覆蓋標(biāo)本的巖石上進(jìn)行大量鉆削和磨削工作?!?/p>

她說:“通過這種方式,我們可以獲得在顯微鏡下甚至很難看到的視圖-真正的小三葉蟲解剖結(jié)構(gòu),寬度約為10至30微米?!?為了比較,人的頭發(fā)大約是100微米厚。

盡管這些標(biāo)本是在1800年代后期首次描述的,而其他標(biāo)本已使用CT掃描對其進(jìn)行了檢查,但這是首次使用該技術(shù)對動物的這一部分進(jìn)行檢查的研究。

研究人員可以看到血液將如何通過這些微妙結(jié)構(gòu)中的腔室過濾,并在其移動過程中沿其路徑吸收氧氣。它們與蟹和龍蝦等現(xiàn)代海洋節(jié)肢動物中的g看起來非常相似。

將黃鐵礦中的標(biāo)本與另一種三葉蟲物種進(jìn)行比較,為研究小組提供了更多有關(guān)細(xì)絲如何相對于彼此以及相對于腿如何排列的詳細(xì)信息。

大多數(shù)三葉蟲利用小腿上的尖刺捕獲并磨碎獵物,從而清除了海床。在這些部分的上方,在四肢的上部分支上,是一些人認(rèn)為是用來幫助游泳或挖洞的附加結(jié)構(gòu)。

霍普金斯說:“過去,關(guān)于這些結(jié)構(gòu)的用途存在一些爭論,因為大腿不是呼吸器的理想位置。” “你會認(rèn)為這些細(xì)絲很容易在原處被沉積物堵塞。這是一個懸而未決的問題,為什么它們會在身體上的那個位置演化出這種結(jié)構(gòu)?!?/p>

休斯實驗室使用化石回答有關(guān)生命如何響應(yīng)地球大氣變化而產(chǎn)生的問題。大約5.4億年前,生活在海洋中的動物的種類和復(fù)雜性出現(xiàn)了爆炸性的多樣化。

休斯說:“理論上我們知道這種變化一定與氧氣的增加有關(guān),因為這些動物都需要氧氣的存在。但是我們幾乎沒有能力測量這種氧氣?!?“這使得像這樣的發(fā)現(xiàn)更加令人興奮?!?/p>

標(biāo)簽: 海洋生物