有人嫌棄男人的乳頭除了用來區(qū)分正反面,就沒什么用了。
但光是這一功能,就可能讓很多古生物學家求之不得了。
就曾有這么一種史前生物讓科學家花了數十年才弄清它的正反面。
它就是構造以“離奇白日夢”著稱的怪誕蟲。
自發(fā)現以來,它那奇特無比的長相一再弄得科學家團團轉。
不光是正反面,就連頭和尾都一度搞錯了。
直到我國云南澄江動物群的發(fā)現才開始糾正。
并且在2015年人類才得以看清和復原它的真身。
大約5.3億多年前,一場“寒武紀生命大爆發(fā)”驟然上演。
地球上突然出現了大規(guī)模的新生命,比如節(jié)肢、腕足、蠕形、脊索等生物都是那時出現的。
仿佛約好了似的,幾乎所有門類現生動物的祖先來了個'集體亮相'。
原本平淡無奇的單細胞世界一躍變?yōu)榱硕嚅T類動物同時存在的繁榮景象。
早期三葉蟲被認為是寒武紀的主要生命形式
早在150多年前,這一重大的生物進化事件就讓達爾文十分疑惑。
他絞盡腦汁都想不出要如何解釋這一現象。
因此,達爾文不得不承認它將會被作為反對其進化論的有力證據。
直到今天,“寒武紀生命大爆發(fā)之謎”仍被視為學界的珠峰,無數科學家為此嘔心瀝血。
寒武紀可再分為早寒武紀、中寒武紀、晚寒武紀。
一位叫沃爾科特的美國古生物學家,當時主要研究的是早寒武紀的地質層。
很幸運,他在1909年7月偶然發(fā)現了加拿大的布爾吉斯頁巖。
該頁巖的時期是約為5.05億年前的中寒武紀。如今那里是寒武紀大爆發(fā)的重要證據。
但很可惜,沃爾科特因人手不足等原因,并沒有在此花費太多精力;
盡管如此,他還是從中挖出了六萬余件中寒武世的化石標本。
只是還沒仔細分析,他就籠統(tǒng)地將它們全部歸入了當時已知的門類。
而我們本文的主角怪誕蟲化石就是他于1911年挖掘出來的。
它剛出土時看起來像長了刺毛的蠕蟲。
這模樣倒是蒙騙了沃爾科特,直接將其歸為已知的多毛類環(huán)節(jié)生物。
將近三十年后,英國古生物學家莫里斯(Convay Morris)才重新對其研究。
莫里斯驚訝地發(fā)現怪誕蟲的身體構型如此特殊,不可能是已知的現代生物。
一般發(fā)現化石后,研究者最先要做的是要分清楚它的頭尾和正反面,才確定它的形狀。
如下圖,莫里斯將左側的球狀部分視為怪誕蟲的頭部,右側視為尾部。
同時,他將它身體上規(guī)則分布的兩排刺時當成了用來走路的腿,即視為正面。
而下面看上去只有單排的刺視為腹部,即視為反面。
這些腹部上的“觸須”則負責將食物送入口中。
按莫里斯的設想來看,怪誕蟲走起來就像走高蹺一樣。
他認為只有做白日夢才能夢到如此離奇的構造,因而將其命名為怪誕蟲。
蟲如其名,它真是怪誕到令人摸不著頭腦。為何它的頭部找不到眼睛、嘴巴等?它究竟屬于哪一類生物呢?
這一系列的問題讓科學家十分頭疼。因為找不到與現存生物的相似點,很多人喊著要為怪誕蟲建立新的綱甚至門。
按莫里斯還原的怪誕蟲模型
可它長得實在是太奇怪了,大家拿它一點辦法也沒有,毫無進展。
直到我國云南澄江動物群的發(fā)現,才使怪誕蟲的研究迸發(fā)出新的活力。
不過,我國澄江動物群發(fā)現的意義可遠不止是揭開了怪誕蟲的奧秘。
也許世界上沒有一處古生物化石群的發(fā)現過程,能如它這般傳奇。
澄江帽天山化石最初出土處
1984年7月1日,我國古生物學家侯先光來到帽天山尋找古生物化石。
過去一個多星期,他每天早出晚歸卻總是兩手空空,不免有點失望。
下午3點左右,正在發(fā)掘的侯先光一抬腳,鞋跟不慎剮落了一片松動的巖層。
此時,一塊形狀奇特卻又保存完整的化石露了出來。
激動之余,他又陸續(xù)發(fā)現了三塊重要的化石。
后來經鑒定發(fā)現,發(fā)現的分別是納羅蟲、腮蝦蟲和尖峰蟲化石。而它們都是寒武紀早期的無脊椎動物化石。
這如同打開了一扇古生物寶藏的大門。侯先光等科學家相繼發(fā)現了近萬余塊距今5.3億年的古生物化石標本。
這些化石清晰地向全世界描述了在5.3億年前的早期寒武紀的壯觀場景。
迄今為止,它是世界上時間最早、保存最完整、門類最多的寒武紀化石群。
納羅蟲
澄江動物群被譽為“20世紀最驚人的發(fā)現之一”,還于2012年被正式列入《世界自然遺產名錄》。
可以說,它是中國奉獻給全人類的寶貴財富。因其挖掘的各類動物化石保存得精美又完整,頗具科學價值。
這當中,90%以上還保留了像眼睛、附肢、口器、消化道等軟體組織的印痕。
同時還有站立、爬行、進食、鉆孔等姿態(tài),以及大量遺跡化石,如糞便、運動痕跡等等。
這都為研究寒武紀早期動物的解剖構造、功能形態(tài)、生活習性等提供了重要的化石依據。
而我國澄江動物群中同樣發(fā)現了寒武紀的怪誕蟲化石,且十分清晰完整。
再加上我國科學家發(fā)現怪誕蟲的近親并沒有長腿。
從1911年到1984年,科學家才意識到我們把怪誕蟲的正反顛倒了。
原來莫瑞斯所看到的化石標本只是“怪誕蟲”的局部。
原先看上去只有一條“觸須”其實是成對用來行走的腳。
之前規(guī)則排列的硬棘般的“腿”則是用來保護自身用的棘刺。
簡直不敢相信,我們研究了那么久,居然連它的正反面都弄反了。
又過了31年,即到了2015年,一項發(fā)表在《自然》的研究才終于分清了怪誕蟲的頭和尾。
英國劍橋大學學者馬丁·史密斯(Martin Smith)等人通過電子顯微鏡分析博物館藏中的數十個怪誕蟲化石。
他們終于識別出該生物的頭部,并拼湊出它的身體結構,還原了它的外形。
過去一直被認為是怪誕蟲的頭部,但實際上是動物的內臟被擠壓出來形成的化石。
也就是說,它不光是上下顛倒長,前后也完全對調。
其實觸角有兩排,向下支持身體;而尖刺是向上的!
而眼睛與嘴巴都長在之前人們以為是尾部的地方。
在顯微鏡下,他們發(fā)現那里不光能看到眼睛,還能看到怪誕蟲正在咧著嘴笑。
這明確地說明它的“尾部”就是頭部了。
總結起來就是,怪誕蟲長有一對單眼、一張嘴,其前腸有板覆蓋、擁有環(huán)形齒。
但初步推測它的單眼只能感光,視覺非常差。環(huán)狀分布的帶刺牙齒有助于進食浮游生物。
那些特殊的爪子也可能是怪誕蟲的武器,以此捕捉寒武紀時期的小獵物。
至此,人類總算給怪誕蟲的外形給出了一個合理的解釋。
通過分析,他們發(fā)現怪誕蟲口部和節(jié)肢動物的共同祖先相似。
此外,他們認為“天鵝絨蟲”可能是怪誕蟲的后代,并非之前所預料的那樣無后代。
研究者解釋稱兩者的每只爪好像洋蔥,有2至3層角質層互相疊著。
這代表在脫表前已長出新爪,而這特征并無在其他動物身上發(fā)現。
天鵝絨蟲
另一份對“怪誕蟲”腳爪的研究顯示,它可能與霍式不死蟲有些“親戚關系”。
至于怪誕蟲的分類還存在很大的爭議,它的研究也在不斷進行中。
目前來說,它被部分科學家認為是有爪動物門的祖先,但也有科學家認為其可能較接近于節(jié)肢動物門。
迄今為止,距離怪誕蟲化石被挖掘出來已有上百年的時間了。
科學家花了73年人類才分清它的正反面,又花了31年才弄清楚頭尾。
這對我們普通人來說,這幾乎是不敢想象的事。
但對古生物學家而言,或許就是家常便飯了。
他們或許窮盡一生,還不見得能窺知到幾億年前一只小蟲子的秘密。
但正是要有這樣如普羅米修斯盜取天火的勇氣與執(zhí)著,才能為我們揭開生命的答案。