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化石研究发现海洋中第一批大型游泳顶级掠食者的生长速度异常迅速

开心的月饼 2023-12-01 08:42:57 健康养生

5亿多年前,动物迅速多样化——通常被称为寒武纪大爆发——见证了海洋中第一批大型游泳掠食者的出现。Ampletobeluasymbrachiata是现代节肢动物的近亲放射齿动物群的成员,是其中最大的,体长接近一米,可以通过它们可怕的带刺的进食附属物轻松识别。

化石研究发现海洋中第一批大型游泳顶级掠食者的生长速度异常迅速

然而,尽管最近的研究揭示了放射性动物的巨大多样性,但我们对这些动物如何生长以及它们在一生中不断变化的生态作用的了解仍然明显缺乏。也就是说,到现在为止。

位于中国澄江的一个国际研究小组对从中国澄江著名化石矿床中收集的数百个圆白鹳进食附属物化石标本(长度从不到1厘米到超过10厘米)进行了仔细研究和统计分析。中国西北大学、英国剑桥大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学。

研究小组将统计方法与现代渔业分析中常用的生长建模方法相结合,确定了进食附属物各部分的相对比例如何随大小变化,并首次量化了这些动物的生长速度。所有分析都表明,与现代节肢动物亲戚相比,Ampletobeluasymbrachiata表现出不寻常且快速的生长策略。

Ampletobeluasymbrachiata附肢表现出等长生长——个体足节的形状比例以及刺与附肢长度和高度的相对长度对于小型幼体和大型成体来说是相同的。这意味着该附肢的整体功能在动物的整个生命中都是相似的。然而,较大的成年A.symbrachiata附属物可能会提供新的食物来源。“较大的尺寸

成年附肢加上更快的游泳速度,可以捕获和制服更大的猎物。形式上的相似性必须放在肌肉力量和力量规模扩大的背景下,”西安西北大学的领导之一于武博士说。

使用ELEFAN估算了Ampletobeluasymbrachiata的生长和死亡率参数,ELEFAN是一种基于现代节肢动物和鱼类研究中常用的尺寸频率分布的模型。

“这些结果表明,Amplectobeluasymbrachiata是寒武纪生态系统中极其活跃的动物,与现代海洋节肢动物相比,其生长速度异常迅速,”领导ELEFAN分析的不列颠哥伦比亚大学保利教授说。对大小频率数据峰值的考虑表明,这种快速增长可能是在很少的增长阶段中实现的。

如此大的生长率可能是由于圆齿兽等放射齿动物独特的身体结构所促成的——身体柔软且没有完全关节化,骨骼中最坚韧的部分是摄食附肢。

A.symbrachiata作为一种大型、活跃的顶端捕食者,在具有大量捕食的生态系统中,没有完全节肢动物或硬化的身体,其独特的地位似乎促进了活跃、快速增长的生活史策略。

“寒武纪被认为是一个捕食压力较高的时期,这可能为快速生长到大型动物提供了好处。同时,快速生长成为生态系统中最大的动物之一也将在以下方面提供好处:这项研究的共同领导者、英国剑桥大学的斯蒂芬·佩茨博士说:

这项研究的通讯作者之一付教授解释说:“这种意想不到的生活史策略可能是由不断升级的‘军备竞赛’形成的,这种竞赛被认为是形成寒武纪大爆发的原因。”“只有通过对数百个化石标本的研究和分析,我们不仅能够揭示这些动物的样子,还能揭示它们的生长方式和速度。”

总而言之,这些结果表明,当今海洋中的动物提供了进化所能产生的结果的单一快照,并且过去5亿年来存在的不同生态、环境和进化压力和历史导致了不同的形态、身体像这样的数据丰富的跨学科研究可以揭示计划和生活史策略。


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