在寒武紀(jì),有種比其他動(dòng)物要大若千倍的動(dòng)物,那就是“奇蝦”。1886年,加拿大地質(zhì)研究所的理查德·麥康內(nèi)爾在布爾吉斯巖層附近發(fā)現(xiàn)了一塊動(dòng)物口前觸手的化石。根據(jù)這塊化石,他認(rèn)為是某種蝦類(lèi)的化石。于是便按照“奇怪的蝦”的意思,用希臘語(yǔ)將其取名為“奇蝦”。
從那以后,沃考特等人分別發(fā)現(xiàn)了奇蝦口部、部分軀體的化石,卻分別誤以為是水母、海參類(lèi)的化石。直到1981年惠廷頓博士等人發(fā)現(xiàn)了奇蝦全部身體各部分的化石才終于復(fù)原出我們現(xiàn)今所見(jiàn)的奇蝦形狀。
現(xiàn)在已經(jīng)清楚,奇蝦具有尖利的口器,屬于掠食者,以捕食其他動(dòng)物為生。在寒武紀(jì)其他動(dòng)物僅有幾厘米到十幾厘米(某些海綿除外)大小的情況下,體長(zhǎng)60-200多厘米的奇蝦顯得異常巨大,是位于寒武紀(jì)生態(tài)系統(tǒng)食物鏈頂端的霸主??梢哉f(shuō)。奇蝦是當(dāng)時(shí)地球所有動(dòng)物的主宰
5.3億年前的海洋中,最兇猛的捕食者莫過(guò)于奇蝦了。它有一對(duì)帶柄的巨眼,一對(duì)分節(jié)的用于快速捕捉獵物的巨型前肢,美麗的大尾扇和一對(duì)長(zhǎng)長(zhǎng)的尾叉。它雖不善于行走,但能快速游泳。25厘米直徑的巨口可掠食當(dāng)時(shí)任何大型的生物,口中有環(huán)狀排列的外齒,對(duì)那些有礦化外甲保護(hù)的動(dòng)物構(gòu)成了重大威脅。這是一種攻擊能力很強(qiáng)的食肉動(dòng)物,它的個(gè)體最大可達(dá)2米以上,而當(dāng)時(shí)其他大多數(shù)動(dòng)物平均只有幾毫米到幾厘米。
奇蝦還有別名:恐蝦。原因在于,它真的很恐怖。奇蝦的頭部有一對(duì)大螯,眼睛有兵乓球那么大,最恐怖的是嘴巴,像個(gè)大碗,其中是像齒輪一樣分布的鋒利牙齒。
奇蝦(anomalocaridids)是一類(lèi)體型巨大、身體造型奇特的化石節(jié)肢動(dòng)物,具有大而精細(xì)的復(fù)眼、特化的捕食前附肢、口錐和游泳槳狀肢,表現(xiàn)出對(duì)捕食行為的高度適應(yīng)。因口錐呈放射狀,奇蝦又被稱(chēng)為射口類(lèi)(Radiodonta)。奇蝦體長(zhǎng)最大可達(dá)2米,被認(rèn)為是顯生宙海洋生態(tài)系統(tǒng)中最早的頂級(jí)捕食者,也是“寒武紀(jì)大爆發(fā)”最具代表性的明星動(dòng)物之一。
奇蝦的身體由非骨骼化的軟軀體構(gòu)成,只能在特異埋藏的軟軀體化石庫(kù)中保存,且大部分的奇蝦化石都是離散的身體部位,曾被命名為不同的物種。完整的奇蝦類(lèi)化石十分稀有,最早發(fā)現(xiàn)于加拿大寒武紀(jì)中期的布爾吉斯頁(yè)巖生物群,此后也陸續(xù)在我國(guó)云南寒武紀(jì)早期的澄江生物群、摩洛哥早奧陶世的Fezouata生物群和德國(guó)早泥盆世的洪斯呂克(Hunsrück)板巖生物群產(chǎn)出。目前為止,已報(bào)道的奇蝦類(lèi)化石已達(dá)13屬21種之多,產(chǎn)出于全球自寒武紀(jì)早期至早泥盆世大約1.2億年間的25個(gè)軟軀體特異埋藏化石庫(kù)。
牙尖嘴利,還能“結(jié)網(wǎng)”捕食
奇蝦是個(gè)大胃王,就連排泄物也有一個(gè)碗大小。古生物學(xué)家們?cè)谄嫖r的排泄物里發(fā)現(xiàn)了三葉蟲(chóng)的碎殼,三葉蟲(chóng)堅(jiān)硬無(wú)比,奇蝦能咬碎三葉蟲(chóng)甲殼。
黃迪穎和同事發(fā)現(xiàn),化石上奇蝦的爪子有很多網(wǎng)狀的,有的刺很長(zhǎng)。他們推測(cè),這些刺形成了一個(gè)網(wǎng),凡是從身邊經(jīng)過(guò)的動(dòng)物,都逃不了這個(gè)大網(wǎng),最終成為了奇蝦的食物。
最原始的方法是直接用大螯抓,后來(lái),演化出了‘網(wǎng)兜’,‘網(wǎng)兜’兜住的食物多,而且快。這兩種捕食方法一起并存?!秉S迪穎說(shuō),這間接說(shuō)明,即便是海洋霸主,生存競(jìng)爭(zhēng)也很激烈,它們需要進(jìn)化出更先進(jìn)的捕食方式,才能滿(mǎn)足生存需要。
丑陋無(wú)比的奇蝦,是5億多年前海洋中無(wú)可爭(zhēng)議的恐怖分子。奇蝦的長(zhǎng)度可達(dá)2米,它通過(guò)扇動(dòng)身體兩側(cè)的葉片,在寒武紀(jì)早期的海水中波浪式地平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。它的嘴巴好像一個(gè)圓盤(pán),由32個(gè)重疊的吸盤(pán)組成,可以靠近獵物,吞食并壓碎它們。然而它的嘴巴從來(lái)沒(méi)有完全閉合過(guò)。在它的嘴巴前面有兩只強(qiáng)大的、抓力巨大的鉗子,鉗子上有許多根倒鉤似的尖刺,可能是用來(lái)捕獲并吞食獵物的。
這種怪物引出了大大小小的未解之謎,比如,目前尚不清楚奇蝦的食譜。有些人認(rèn)為這種生物以三葉蟲(chóng)為食,證據(jù)包括寒武紀(jì)時(shí)期的三葉蟲(chóng)化石上面普遍存在猶如咬痕的損傷。但近來(lái),一些專(zhuān)家質(zhì)疑這種觀點(diǎn)。首先,沒(méi)有奇蝦糞便化石(而且也沒(méi)有胃內(nèi)殘留物質(zhì))被證實(shí)合有難消化的三葉蟲(chóng)骨骼的跡象。奇蝦的嘴巴也顯得過(guò)于薄弱,不足以壓碎三葉蟲(chóng)的殼。鑒于三葉蟲(chóng)化石上的咬痕,有人提出奇蝦可能想咀嚼或咽下三葉蟲(chóng),但并沒(méi)有吞下它們而是吐了出來(lái)。奇蝦的主要食物可能是軟質(zhì)微生物。
奇怪的是,奇蝦的眼睛長(zhǎng)在頭部側(cè)面的肉柄上。通過(guò)對(duì)產(chǎn)自南澳大利亞坎加獸島的化石進(jìn)行分析,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)奇蝦擁有類(lèi)似現(xiàn)代昆蟲(chóng)的復(fù)眼,唯一的區(qū)別是奇蝦的每只眼睛擁有更多的晶狀體(根據(jù)帕特森和其他科學(xué)家在《自然》雜志上的文章,奇蝦的每只眼睛合有多達(dá)16000個(gè)六角形晶狀體)。這種不同尋常的眼睛(大概需要一個(gè)相當(dāng)先進(jìn)的大腦)為奇蝦提供了非常敏銳的視覺(jué)。
帕特森說(shuō):“只有極少數(shù)的現(xiàn)代節(jié)肢動(dòng)物擁有如此復(fù)雜的眼睛?!北热缟n蠅的每只眼睛只有3000個(gè)晶狀體。而可與奇蝦相比的是一些食肉蜻蜓,它們每只眼睛擁有多達(dá)28000個(gè)晶狀體。
奇蝦是在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時(shí)期(約5.3億年前)出現(xiàn)的眾多奇特的生物之一,但人們從未找到過(guò)代表其祖先形態(tài)的遠(yuǎn)古生物。更讓人匪夷所思的是,沒(méi)有證據(jù)顯示寒武紀(jì)的生物比現(xiàn)今活著的生物更簡(jiǎn)單,比如說(shuō)有更少的細(xì)胞類(lèi)型或更原始的眼球構(gòu)造;恰恰相反,寒武紀(jì)時(shí)代的動(dòng)物形態(tài)既復(fù)雜又精巧。對(duì)此科學(xué)家尚無(wú)法給出合理的解釋。
1.新物種將奇蝦淘汰。
2.環(huán)境的惡化使奇蝦的生存受到威脅。
3.外來(lái)物種的侵入,使奇蝦的食物來(lái)源減少。
4.智力低下,無(wú)法適應(yīng)生存環(huán)境。
5.進(jìn)化為其他節(jié)肢動(dòng)物。
奇蝦雖然也叫“蝦”,實(shí)際上和我們現(xiàn)代的蝦子沒(méi)有任何親緣關(guān)系。奇蝦是5億多年前的大個(gè)子,長(zhǎng)達(dá)兩米多,可能是塊頭太大了,保存下來(lái)的化石大多是碎片式的,要組合以后才能完全看出來(lái)。
科學(xué)家在奇蝦糞便化石中發(fā)現(xiàn)小型帶殼動(dòng)物的殘?bào)w,這說(shuō)明它是寒武紀(jì)海洋中的食肉動(dòng)物,是海洋世界的統(tǒng)治者和食物最終的消費(fèi)者。奇蝦的發(fā)現(xiàn)表明,當(dāng)時(shí)海洋確實(shí)存在完整的食物鏈。新的研究發(fā)現(xiàn),奇蝦的捕食肢能彎曲,腿能在海底行走,不過(guò)它的附肢沒(méi)有分化,節(jié)之間缺少關(guān)節(jié)。
奇蝦的食譜可能包括其他的食肉動(dòng)物。它那么大的身體,那么大的嘴巴,還有那樣一對(duì)大的捕捉器官,可以捕食當(dāng)時(shí)最大的活物,絕對(duì)不會(huì)只吃處于食物鏈最低位置的生物,因它爪太粗,抓取微小食物反而不是那么容易。
沒(méi)有人會(huì)認(rèn)為,在當(dāng)時(shí)的海洋中,奇蝦不是‘適者’。它可以稱(chēng)得上是海洋中的‘巨無(wú)霸’,處在食物鏈的頂端,能夠輕而易舉地獵獲足夠的食物,卻沒(méi)有其他生物可以威脅它的生存。但是,就像在陸地上曾經(jīng)占統(tǒng)治地位的恐龍一樣,奇蝦也早已絕滅了。
奇蝦身體兩側(cè)長(zhǎng)有裂片裝的翼,外形形似現(xiàn)代的蝦子,兩根觸角上布滿(mǎn)倒鉤,嘴部由甲殼構(gòu)成;過(guò)去,古生物學(xué)家普遍認(rèn)為,奇蝦這些構(gòu)造可以獵捕和大嚼三葉蟲(chóng),再合理不過(guò)了。
然而,在美國(guó)科羅拉多州的丹佛市,美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)舉行年度研討會(huì),會(huì)中展示了奇蝦的嘴部3D立體模型,顯示這只大家想象中的古代食肉動(dòng)物,其實(shí)很可能只吃軟糊狀的食物。
研究表明,奇蝦主要吃軟的東西,像是泥里的蟲(chóng)類(lèi)、水中漂浮的軟質(zhì)微生物等。
奇蝦最初在加拿大發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)只發(fā)現(xiàn)一只前爪的化石,被誤認(rèn)為是蝦的尾巴。科學(xué)家還想象了一個(gè)蝦頭,由于它不是蝦,所以命名為奇蝦。1994年,中國(guó)科學(xué)家在帽天山發(fā)現(xiàn)完整的奇蝦化石,糾正了從前的錯(cuò)誤,所謂的“尾巴”其實(shí)是它的爪子。
最完整的奇蝦化石出現(xiàn)在帽天山的頁(yè)巖中。
1992年帽天山北坡修筑公路,推土機(jī)推出了一個(gè)巨大的斷面,給了奇蝦化石被發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。第一塊標(biāo)本在發(fā)現(xiàn)之初只有前附肢的末端露了出來(lái)。由于好奇心的驅(qū)使,南京地質(zhì)古生物研究所的周桂琴在野外當(dāng)場(chǎng)就修理起來(lái)。當(dāng)完整的一對(duì)前附肢和頭部顯露之際,她不禁興奮得大喊起來(lái)。
第一塊奇蝦標(biāo)本的現(xiàn)形,又引出了第三塊完整奇蝦的問(wèn)世。其實(shí),這‘第三塊’奇蝦化石早在1990年就已被南古所的朱茂炎采集回來(lái),但當(dāng)初它怪異的形體讓人迷惑,因而被冷落在辦公室的托盤(pán)中將近2年。隨著標(biāo)本的修復(fù),一個(gè)完整的兇猛的獵食者形象出現(xiàn)在人們眼前。
五億三千萬(wàn)年前,澄江是一片碧藍(lán)的大海,大海里住著許多動(dòng)物的祖先。但由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng),海洋生物死后,經(jīng)過(guò)幾億年的埋藏變成了化石。帽天山動(dòng)物化石屬于云南東部早寒武紀(jì)的動(dòng)物群,它以軟體動(dòng)物化石的罕見(jiàn)保存為特色,是一個(gè)舉世聞名的化石寶庫(kù)。
自候先光先生1984年在澄江帽天山首次發(fā)現(xiàn)以來(lái),已識(shí)別動(dòng)物化石共120余種,分屬于海綿動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、棘皮動(dòng)物等10多個(gè)動(dòng)物門(mén)類(lèi)以及一些分類(lèi)位置不明的奇異類(lèi)群。澄江動(dòng)物化石群充分顯示出寒武紀(jì)早期生物的多樣性,再現(xiàn)了五億多年前海洋生物的真實(shí)面貌。
其中微網(wǎng)蟲(chóng)又稱(chēng)九眼蟲(chóng),是因?yàn)樗芯艑?duì)眼睛而得名。帽天山蟲(chóng)屬于半索動(dòng)物。水母是透明的刺胞動(dòng)物。尤其是脊索動(dòng)物云南蟲(chóng)的發(fā)現(xiàn)對(duì)研究脊索動(dòng)物具有重要意義。被稱(chēng)為水中“霸王”的奇蝦,奇蝦形態(tài)特征和常見(jiàn)的蝦身體非常相似,但似乎缺少了一個(gè)頭,顯得稀奇古怪,因而稱(chēng)它為奇蝦。直到1979年英國(guó)生物學(xué)家,在希爾古斯頁(yè)巖標(biāo)本中找到了一塊較為完整的化石,才發(fā)現(xiàn)“奇蝦”。原來(lái)是一個(gè)具有圓環(huán)形口器的、巨大的頭前附肢動(dòng)物,才解開(kāi)了一個(gè)世紀(jì)的“謎團(tuán)”。奇蝦是五億多年前海洋中最龐大、最兇猛的巨型食肉類(lèi)動(dòng)物,它號(hào)稱(chēng)海中的“巨無(wú)霸”。最大的奇蝦體長(zhǎng)可達(dá)2米以上,而當(dāng)時(shí)海洋中其它各類(lèi)動(dòng)物的個(gè)體只有幾毫米到幾厘米。奇蝦的頭前有一對(duì)多節(jié)的、帶剌的,用于捕捉食物的強(qiáng)大前附肢,頭的前上方有一對(duì)帶柄的巨眼;頭下方中央有一個(gè)由32個(gè)外唇極組成的圓形環(huán)形口器,口的最大直徑可達(dá)25厘米,可吞食各種巨型動(dòng)物,對(duì)具有外甲保護(hù)動(dòng)物也構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
奇蝦身體呈流線型,背腹扁平,身體分節(jié)但沒(méi)有背甲,身體兩側(cè)有十一對(duì)寬大的、有脈絡(luò)支撐結(jié)構(gòu)的槳狀葉,尾扇區(qū)由三對(duì)片狀的尾葉組成,并從尾端的背部中央向后伸出一對(duì)細(xì)長(zhǎng)的尾剌。奇蝦特殊的身體構(gòu)造,決定了它善于游泳,強(qiáng)于捕食的本領(lǐng),它在寒武紀(jì)海洋中是所向無(wú)敵的一個(gè)大家族。