世界上存在过哪些奇特的古生物?
【图多,侵删】 上面有同学提到了牙形石,借此多说两句: 从寒武纪中期开始,就有一类奇怪的微化石混杂在小壳化石中。它们不到1毫米长,形状复杂多样,像是什么动物的牙齿,但是和环节动物的虫牙(scolecodonts)又有很明显的区别。研究者们把这些细碎的齿状化石称为牙形刺(conodonts),而产生这种结构的动物,就被命名为牙形动物(conodonta)。由于化石资料多是大量牙形刺杂乱地堆叠在一起,而且缺少软体结构信息,牙形动物的真身一直被迷雾笼罩。 胡乱堆积在一起的牙形刺,研究人员面对的就是一堆这样的碎骨片。图片来源自网络: 环节动物的虫牙化石(下图)也曾被归入牙形刺(上图),但二者对比,形态和结构都有很大的不同。图片来源自网络: 研究者们曾经开动脑筋(脑洞),尝试还原这类动物。下图就是早期对牙形动物外形的一种猜想。图片来源自网络: 最终还是由于发现了软体结构化石,人们才得以一窥牙形动物的真容。结果是大自然的脑洞远远超过了人类的想象。 牙形动物是一类身体细长的早期脊椎动物,体长从数厘米到超过40厘米不等。头部有一对大眼睛,细长的身体中部贯穿着一根脊索,周围包覆着钙化的骨片,形成原始的脊椎。身体两侧附着着V字形的分节肌肉,在脊椎的牵动下,可以灵活地弯转身体。尾端有鳍状延展,增加划水的推进力,但是没有胸鳍,背鳍,腹鳍和臀鳍,它们的运动方式可能像今天的七鳃鳗,通过摆动尾鳍,波浪状地扭动身体前进。 牙形动物软体组织化石和复原图,到目前共发现了11块牙形动物印痕化石,它们是解开牙形动物身世之谜的关键。图片来源自[1]: 复原图,注意它的大嘴: 种种证据表明,牙形动物是凶猛迅捷的肉食动物。它们扭动身体,在海洋上层巡游,凭借着灵敏的视觉追逐和吞噬浮游动物——主要是各种小型甲壳类,比如鳃足纲和介形纲。形状复杂的牙形刺就是为粉碎猎物的外骨骼而演化出的利器。牙形动物没有上下颌,只能把猎物整个儿吸入口中。和环节动物的颚齿一样,牙形刺也以十分复杂的方式组装在一起,由特殊的咽部肌肉群控制,可以快速绞碎猎物的身体,化为一滩肉泥咽下肚去。 现在进入重点——牙形动物的牙形刺是怎样组装和工作的呢?就这样 [2]: 这样[1]: 和这样[2]: 牙形动物属于无颌类脊椎动物,和现代的七鳃鳗,盲鳗一样,它们没有抽中“上下颌”这个演化选项,于是自己开发了一套完全不同的进食系统。牙形动物是无颌类中非常成功的一支,它们在海洋中生存了超过3亿8千万年,而且演化迅速,几乎在每个较短的地质时期都有独特的种类出现。正因如此,牙形刺也和介形类化石,笔石一样,成为地质学常用的标准化石。从古生代直到三叠纪,牙形刺在生物地层划分上的重要性无与伦比。 牙型动物在脊索动物门的分类地位。它们是鱼形动物的众多演化尝试中的一支。图片来源自[2]: 现存无颌类:七鳃鳗(上图)和盲鳗(下图)是牙形动物的远亲。它们和牙型动物一样,摸索着上下颌以外的各种进食构造。在有颌鱼类出现后,留给它们的生态位只剩下寄生和食腐了。图片来源见水印: 这是一只Promissum属的牙形动物正在捕食小型甲壳类(图片来源见水印)。Promissum属是牙形动物中体型最大的一类,体长可以达到40厘米: 有什么感想?反正我是觉得,它们没有演化出高等陆生动物真是太好了。不然: 参考文献: [1] WALTER C. SWEET, PHILIP C. J. DONOGHUE, CONODONTS: PAST, PRESENT, FUTURE, J. Paleont., 75(6), 2001, pp. 1174–1184 [2] Nicolas Goudemanda, Michael J. Orchardb, Séverine Urdya, et el, Synchrotron-aided reconstruction of the conodont feeding apparatus and implications for the mouth of the first vertebrates. PNAS (2011), vol. 108, 8720–8724, doi/10.1073/pnas.1101754108 查看知乎讨论
【图多,侵删】
上面有同学提到了牙形石,借此多说两句:
从寒武纪中期开始,就有一类奇怪的微化石混杂在小壳化石中。它们不到1毫米长,形状复杂多样,像是什么动物的牙齿,但是和环节动物的虫牙(scolecodonts)又有很明显的区别。研究者们把这些细碎的齿状化石称为牙形刺(conodonts),而产生这种结构的动物,就被命名为牙形动物(conodonta)。由于化石资料多是大量牙形刺杂乱地堆叠在一起,而且缺少软体结构信息,牙形动物的真身一直被迷雾笼罩。
胡乱堆积在一起的牙形刺,研究人员面对的就是一堆这样的碎骨片。图片来源自网络:
环节动物的虫牙化石(下图)也曾被归入牙形刺(上图),但二者对比,形态和结构都有很大的不同。图片来源自网络:
研究者们曾经开动脑筋(脑洞),尝试还原这类动物。下图就是早期对牙形动物外形的一种猜想。图片来源自网络:
最终还是由于发现了软体结构化石,人们才得以一窥牙形动物的真容。结果是大自然的脑洞远远超过了人类的想象。
牙形动物是一类身体细长的早期脊椎动物,体长从数厘米到超过40厘米不等。头部有一对大眼睛,细长的身体中部贯穿着一根脊索,周围包覆着钙化的骨片,形成原始的脊椎。身体两侧附着着V字形的分节肌肉,在脊椎的牵动下,可以灵活地弯转身体。尾端有鳍状延展,增加划水的推进力,但是没有胸鳍,背鳍,腹鳍和臀鳍,它们的运动方式可能像今天的七鳃鳗,通过摆动尾鳍,波浪状地扭动身体前进。
牙形动物软体组织化石和复原图,到目前共发现了11块牙形动物印痕化石,它们是解开牙形动物身世之谜的关键。图片来源自[1]:
复原图,注意它的大嘴:
种种证据表明,牙形动物是凶猛迅捷的肉食动物。它们扭动身体,在海洋上层巡游,凭借着灵敏的视觉追逐和吞噬浮游动物——主要是各种小型甲壳类,比如鳃足纲和介形纲。形状复杂的牙形刺就是为粉碎猎物的外骨骼而演化出的利器。牙形动物没有上下颌,只能把猎物整个儿吸入口中。和环节动物的颚齿一样,牙形刺也以十分复杂的方式组装在一起,由特殊的咽部肌肉群控制,可以快速绞碎猎物的身体,化为一滩肉泥咽下肚去。
现在进入重点——牙形动物的牙形刺是怎样组装和工作的呢?就这样 [2]:
这样[1]:
和这样[2]:
牙形动物属于无颌类脊椎动物,和现代的七鳃鳗,盲鳗一样,它们没有抽中“上下颌”这个演化选项,于是自己开发了一套完全不同的进食系统。牙形动物是无颌类中非常成功的一支,它们在海洋中生存了超过3亿8千万年,而且演化迅速,几乎在每个较短的地质时期都有独特的种类出现。正因如此,牙形刺也和介形类化石,笔石一样,成为地质学常用的标准化石。从古生代直到三叠纪,牙形刺在生物地层划分上的重要性无与伦比。
牙型动物在脊索动物门的分类地位。它们是鱼形动物的众多演化尝试中的一支。图片来源自[2]:
现存无颌类:七鳃鳗(上图)和盲鳗(下图)是牙形动物的远亲。它们和牙型动物一样,摸索着上下颌以外的各种进食构造。在有颌鱼类出现后,留给它们的生态位只剩下寄生和食腐了。图片来源见水印:
这是一只Promissum属的牙形动物正在捕食小型甲壳类(图片来源见水印)。Promissum属是牙形动物中体型最大的一类,体长可以达到40厘米:
有什么感想?反正我是觉得,它们没有演化出高等陆生动物真是太好了。不然:
参考文献:
[1] WALTER C. SWEET, PHILIP C. J. DONOGHUE, CONODONTS: PAST, PRESENT, FUTURE, J. Paleont., 75(6), 2001, pp. 1174–1184
[2] Nicolas Goudemanda, Michael J. Orchardb, Séverine Urdya, et el, Synchrotron-aided reconstruction of the conodont feeding apparatus and implications for the mouth of the first vertebrates. PNAS (2011), vol. 108, 8720–8724, doi/10.1073/pnas.1101754108