奇怪的奇迹——一个世纪后,研究人员描述了第二个发现的奥巴比尼

2022-04-20新闻资讯

Utaurora comosa 艺术重建

美国犹他州惠勒组的 Utaurora comosa 的艺术重建(寒武纪:Drumian)。来源:F. Anthony 的作品

已故哈佛大学有机与进化生物学系教授斯蒂芬·杰伊·古尔德在他的《美好生活》一书中,普及了在寒武纪伯吉斯页岩中发现的“奇怪的奇迹”茎群节肢动物OpabiniaAnomalocaris,将它们变成了偶像在流行文化中。虽然“寒武纪的恐怖”异常 -具有放射状嘴和多刺的抓握附属物 - 是一种具有许多亲属的放射性牙齿,但五眼Opabinia - 具有独特的额喙 - 仍然是迄今为止发现的唯一一种 opabiniid。也就是说,直到现在。

由哈佛大学领导的一个国际研究小组证实,以前被认为是放射性牙齿的标本实际上是一种 opabiniid。英国皇家学会学报 B 上的这项新研究使用新颖而强大的系统发育方法来确认Utaurora comosa是迄今为止发现的第二个 opabiniid,也是一个多世纪以来的第一个。

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来自惠勒组的 Utaurora comosa

来自美国犹他州惠勒组的 Utaurora comosa(寒武纪:Drumian)。正模标本和唯一已知的标本,在堪萨斯大学生物多样性研究所的无脊椎动物古生物学部加入。图片来源:S. Pates 摄

Utaurora comosa发现于 5 亿年前的犹他州中寒武纪 Wheeler 组,于 2008 年首次被描述为放射齿。共同主要作者、哈佛大学有机与进化生物学系 (OEB) 前博士后研究员斯蒂芬·佩茨 (Stephen Pates) 在堪萨斯大学生物多样性研究所和自然历史博物馆读研究生时首次遇到了该标本。Pates 正在研究放射牙齿的多样性,并认为这个标本与真正的放射牙齿并不完全吻合。在加入 OEB 的资深作者 Javier Ortega-Hernández 教授的实验室后,Pates 与共同主要作者、OEB 的博士后研究员 Jo Wolfe 合作,研究化石和活节肢动物的关系以确定Utaurora最适合生命树的位置。

Opabiniids 是第一个拥有朝后嘴的群体。它们的背侧节间沟是全身分割的前体,它们的侧向游泳皮瓣是附肢的前体。Utaurora与 radiodonts 和Opabinia共享字符和形态。虽然Utaurora 的前部结构和眼睛保存得很差——Opabinia的正面长鼻和五只眼睛最容易辨认,但背部的节间沟和尾巴上成对的锯齿状刺被完全观察到。

有限的形态观察导致 Pates 和 Wolfe 使用系统发育分析将Utaurora与节肢动物、放射齿动物和其他泛节肢动物的 43 种化石和 11 种活分类群进行比较。

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“最初的系统发育分析表明它与Opabinia关系最密切,”沃尔夫说。“我们随后进行了更多测试,以使用不同的进化模型和数据集来询问结果,以可视化该化石可能具有的不同类型的关系。”

与在加拿大不列颠哥伦比亚省的寒武纪伯吉斯页岩中发现的Opabinia不同, Utaurora是在犹他州发现的,虽然仍然是寒武纪,但比Opabinia 还要年轻几百万年。“这意味着Opabinia不是唯一的 opabiniid,Opabinia并不像我们想象的那样独特,”Pates 说。

当 Utaurora 于 2008 年首次被描述为放射性齿科动物时,科学家们认为 opabiniids 和放射性齿科动物形成了一个称为“恐龙科”的单系群。但在过去的 10 到 15 年间,科学家们发现了超过 10 种新的放射牙齿,这使得我们可以看到 opabiniids 和放射牙齿略有不同。

“我们还有更多的系统发育工具来检验我们的结果,”佩茨说。“仅根据形态,你就可以证明 Utaurora是一种奇怪的放射性牙齿,也可以带回‘dinocarid’的概念。但我们的系统发育数据集和分析支持Utaurora 作为opabiniid 在通过分析数据检索到的 68% 的树木中,但仅在 0.04% 的 radiodont 中出现。”

美好生活和这些化石的描述发生在当前的进化范式之前。OpabiniaAnomalocaris之间的相似之处还没有真正被理解,”Wolfe 说。“现在我们知道,这些动物代表了与现代节肢动物有关的灭绝进化阶段。除了定性比较形态特征之外,我们还有工具可以在动物生命树中更明确地定位。”

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