新研究表明灵活性使三叶虫成功

来自加州大学河滨分校和马德里康普顿斯大学的古生物学家进行的新研究重点关注Aulacopleura koninckii，这是一种不寻常的三叶虫物种，生活在大约 4.29 亿年前(志留纪)。

三叶虫是已灭绝的节肢动物，是古生代海洋动物群的主宰。

它们在地球上存在的时间比恐龙长得多，它们在两次大规模灭绝事件中幸存下来，并主导了海底生态系统。

它们的装甲身体分为三部分：头部、胸部或中间部分以及刚性的尾部。

已知的三叶虫种类超过 20,000 种，成熟后，大多数三叶虫的中部都有特定数量的节片。

然而，古生物学家在Aulacopleura koninckii中发现了一些不寻常的东西。

尽管每个早期生长阶段在大小和形状上几乎没有变化，但成熟的Aulacopleura koninckii已发育出 18 至 22 个中段。

“我们认为这个物种很奇怪。我们无法理解为什么Aulacopleura koninckii 的身体各不相同，而同时生活的其他动物却拥有恒定的数量，”加州大学河滨分校研究员奈杰尔·休斯 (Nigel Hughes) 说。

“看到三叶虫的胸部节段数量不同，就像看到人类出生时背部的椎骨数量不同一样。”

像现代的药丸虫一样，三叶虫卷曲成球状，以保护自己免受大型乌贼类生物、鱼类和其他捕食者的侵害。

当卷起来时，它们可以将尾巴整齐地塞在头下，因此软组织受到坚硬的外部骨骼的保护。

就Aulacopleura koninckii而言，3D 建模表明，卷起过程中的保护仅限于中间少于 18 个节段的较小、未成熟的形态。

休斯博士说：“随着节段数量的增加，身体比例不允许它们将臀部整齐地塞在头下并仍然受到完全保护。”

“那么，为什么这个物种总是不断地增加身体节段，它又是如何在可恶的掠食者面前生存下来的呢?”

根据他们的虚拟重建，当拥有大量中节的Aulacopleura koninckii感到受到威胁时，它们很可能会像它们的亲戚一样卷起来，只是让尾巴伸出头部，从而最大限度地减少暴露的间隙。

休斯博士说：“其他可能的防御演习会在侧面留下缺口，从而暴露关键器官——这是极不可能的。”

至于为什么这种三叶虫的中段数量不同，休斯博士和马德里康普顿斯大学研究员豪尔赫·埃斯特夫转向了他们早期的研究。

“这些部分下面是什么?腿充当鳃!节段越多，呼吸的表面积就越大，”休斯博士说。

增加额外的呼吸装置可能使这些动物能够忍受当地海底氧气水平的下降，从而排除了其他物种，例如捕食较大的Aulacopleura koninckii 的物种。

部分海底缺氧，迫使捕食者撤退到氧气充足的地方。

但体型较大的Aulacopleura koninckii拥有额外的鳃，可以原地不动，免受捕食者的侵害。

了解这个物种如何适应生物和物理压力可以让研究人员更好地了解生存策略是如何演变的。

三叶虫的发育方式提供了现代节肢动物主要类群(包括昆虫和蜘蛛纲动物)的共同祖先最初如何进化的线索。

“研究这些动物的原因之一是研究发育本身是如何进化的，”休斯博士说。

“与其说温柔的人会继承地球，不如说灵活的人会继承地球。”

《英国皇家学会 B 生物科学学报》上的一篇论文描述了这项研究。