Hi 你好,欢迎访问!登录
当前位置:首页 - 头条精选 - 正文 君子好学,自强不息!

这种四不像的古生物该划归哪一类,科学家吵了60年都没有结果

2020-02-12头条精选admin56°c
A+ A-

出处SME科技故事

人类的想象力是匮乏的。但远古的生物,倒个个是想象力的人才。因为演化的内驱力,总能缔造出各种让人意想不到的生物。

“塔利怪物”(Tully monster),便是最能挑战人类想象力极限的生物。

“塔利怪物”复原图,钳嘴、柄眼、筒身

它就像一个谜,糅合了各种完全不相关生物的古怪特征,但又仿佛和所有生物都无关。

从化石的发现到现在已经过去60年,塔利怪物已经成了古生物学家的噩梦。而我们到现在也依然不知道,它究竟是个什么鬼东西!

1955年夏天, 弗朗西斯·塔利(Francis Tully)正在伊利诺伊州的马荣溪化石群(Mazon Creek fossil beds)采集化石。

马荣溪是化石形成的宝地,生物死亡后的尸体会迅速地被埋在淤泥中。细菌分解动植物尸体时产生的二氧化碳,会与溶解在地下水的铁结合,形成具有保护性的铁矿石。马荣溪出土了许多距今三亿多年的化石,对古生物学家的研究非常重要。

塔利本职其实是一名管道工,但他也是一位技术娴熟的业余化石猎人。

当时,他就从一堆页岩中找到了一块裂成两半的化石,这里面就住着那只古怪的生物。

塔利怪物化石,图源:PAUL MAYER AT THE FIELD MUSEUM OF NATURAL HISTORY

塔利怪物形象 ,图源:Nobu Tamura/Wikimedia

从这块化石我们可以大致地看出,它的身体呈圆筒状,还有一个对称的铲形尾部。光看这部分,长得有点像 乌贼

而在化石的另一端,则长着一个又长又窄的口器,上面还布满了牙齿的钳状开口。这个一特征,则让人想起了生活在寒武纪的 欧巴宾海蝎的口器。

欧巴宾海蝎(Opabinia),图源:Nobu Tamura/Wikimedia

但最奇葩的,还是塔利怪物的双眼。它连在长长的眼柄两端,就像耳朵上长了眼睛的 “怪物史瑞克”。而身体的两侧,则分布着一排孔洞。

所以说,这么多“牛头不对马嘴”特征凑在一起,这种生物是诡异得连外星人都不想认领了。

弗朗西斯·塔利(Francis Tully),图源:Tombstone Tourist

在脑内搜寻了一遍已有知识,塔利都没能获得有效信息。他当即意识到,这是个不同寻常的玩意儿,至少是他不认识的生物。

为了弄清真相,他很快把化石带到了芝加哥的菲尔德博物馆,想让专家们为其解惑。但很遗憾,所有古生物学家都被难倒了。和塔利一样,他们也从未见过这种奇特的生物,面面相觑。

塔利怪物化石,图源:Thomas Clements/Burpee Museum of Natural History

对于一种未知生物,其实我们还可以找一下和它有亲缘关系的生物作对比。但 这块神秘化石,仿佛在这个世上没有任何“亲戚”。科学家根本搞不清楚它与哪种已知生物(无论是灭绝的和未灭绝的)有关系,可以称得上是“前不见沾亲,后不带故”。

因为压根找不到其系统发育谱,人们只知道它是一种动物(废话),就无法决定将其归入那个门类(phylum)底下了。

塔利怪物的3d模型,图源:Field Museum

之后,也不断有这种诡异生物的化石被发现,到现在已经超过了两千个化石标本。它们塞满了芝加哥的菲尔德博物馆,整整装满了四个大柜,而每个柜子都有25个抽屉,几乎各种形态的都有,最长可达35厘米,最小的个体也有8厘米长。

但就算这些化石标本保存得再精良、完好,人类还是没能研究出个所以然。当时,人们只能根据这些化石还原出其大致形象,并知道它们生活在3亿年多年前石炭纪的海洋中。

插图描绘了3亿年前石炭纪马荣溪的场景,图中显示了两只塔利怪物,图源:John Megahan

即便找不到任何演化线索,但这种生物总得有个名字吧。所以在1966年,古生物学家查理森(Eugene Richardson)就将其命名为 塔利怪物(Tullimonstrum)。

其中,“Tully”当然是献给它的发现者塔利,这在挪威语中还有荒诞的意思,而“monstrum”,自然代表怪兽、怪物。此外,其完整种名则为Tullimonstrum gregarium,“gregarium”便有常见的、普通之意,用于形容塔利怪物化石的产量巨大,十分常见。所以Tullimonstrum gregarium这个是名字可以说非常传神了——常见的塔利(荒诞)怪物

古生物学家理查森(Eugene Richardson)和科学插画家蒂博尔·佩伦尼(Tibor Perenyi)创造了塔利怪物的模型,图源:Field Museum

1987年,“塔利怪物”也获得了州级化石的官方认证。又因为其荒诞的存在,塔利怪物在当地也成了一个吉祥物般的存在,十分受欢迎。只是很可惜,发现者塔利也在同一年去世了,他没能见证的其身份被确认了。

塔利怪物周边

从发现到现在已经过去了半个世纪,人们对塔利怪物的分门别类提出过很多观点。最开始,古生物学家认为它属于软体动物,是一种海生蜗牛。因为其整体外型与一种被称为翼管螺(Pterotrachea)的异足类软体动物(heteropod gastropod)最为相像。

异足类,图源:Science Photo Library

后来,研究人员又根据塔利怪物化石中类似于环节的痕迹,认为其实一种节肢动物。此外,也由人提出它属于一种蠕虫、放射齿目(Radiodonta)、牙形动物(Conodont)等,但都没有一个假说能站得稳脚步,几乎是立马就被驳回。

塔利怪物(左上)与几种生物对比,右上七鳃鳗,左下欧巴宾海蝎,右下异足类

直到2016年,这个噩梦般的争论终于获得了突破性进展,暂时(但也只是暂时)有了一个小定论。当时耶鲁大学的科学家团队就将其定义为一种脊椎动物的祖先旁支,认为它们与生活在海洋中 七鳃鳗亲缘最近。

七鳃鳗是一种无颌的吸血鱼类,属于半寄生生物。成年的七鳃鳗有着一个吸盘一样的嘴巴,上面布满了牙齿。这特殊的嘴巴能让他们寄生在其他鱼类身上,吸血为生。

七鳃鳗长满牙齿的吸盘

而塔利怪物,则像是走进了演化歧路的七鳃鳗。它们的口器不是用来寄生其他鱼类的,而是用来捕食猎物。它们以梭状的身体游泳,生活在三亿多年的开阔海域,也能游入浅滩。其伸出来的柄状双眼,则有利于扩大视野范围,能很好观察着周围的一切,趋利避害。

根据其修长的口器,我们也可以猜测塔利怪物进食的方式。它很可能会像乌贼一样,慢慢的靠近猎物,然后再迅速地伸出细长的口器钳着猎物。或许它们还会把这张诡异的长嘴伸进海底淤泥中,找出躲藏起来的各种海生蠕虫。

当时,这个科学家团队就仔细研究1200多具塔利怪物化石了。一开始,研究人员就被其身上长得像消化道的浅色带状物吸引了。认真思考,他们认为这不该是消化道,而是脊索,也就是原始的脊椎。因为消化道一般不会延伸至尾巴末端。

而化石扫描的检查结果也显示,塔利怪物的牙齿和七鳃鳗的牙齿更为相似,都是由角蛋白组成的。这有别于其他鱼类和昆虫的牙齿。

再看其体型,确实也与七鳃鳗有几分相像。尽管塔利怪物的眼睛和嘴巴都怪异得无与伦比,但这两者之间左右对称的孔洞,也刚好能与七鳃鳗的鳃孔位置相近。而最有力的证据,则来自它们眼睛中含有的黑素体(melanosomes)。这种结构被广泛认为只存在于脊椎动物的眼睛中。

2016年的研究把塔利怪物归到脊椎动物的演化谱系中

当时,这篇论文便直接用了“The ‘Tully monster’ is a vertebrate”做标题,可谓掷地有声。总而言之,此时的塔利怪物已变成了 塔利怪鳗。而许多媒体也都发出了“塔利怪物之谜已解”的报道,一下子可谓普天同庆。

但别高兴得太早,塔利怪鳗的这个身份,也并非万无一失。脊椎动物这一位置还没坐热,2017年就有另一篇论文提出了反对的声音。这另一批科学家认为塔利怪物不是一种脊椎动物,并逐一反驳了将塔利怪物定义为脊椎动物的论据。从其论文标题,就能看出是要与2016年那篇论文对着干了——“The ‘Tully Monster’ is not a vertebrate”。

例如,原本被认为是脊索的浅色带状物,竟超过了眼睛所的位置,延伸到眼睛前方。而这是不符合脊索特征的。此外,在马荣溪化石群发现的其他脊椎动物,并没有在化石中留有脊索的痕迹。为什么就只有塔利怪物能保有这一特征?这很难说得清楚。

而更让人崩溃的研究,则出现在2019年。前面提到过,黑素体被广泛认为存在于脊椎动物的眼睛中。但地球上的另一类奇葩,章鱼和乌贼等无脊椎动物,其实也是含有黑素体的。只是其中锌和铜的比例,要比现代脊椎动物要低。与之相似的规律,也能在马宋溪化石群中发现。

而2019这份新研究,就分析了塔利怪物眼睛里黑素体内锌和铜的比例,并与当代物种做了对比。结果发现,塔利怪物眼睛中锌和铜比例,更接近于无脊椎动物。所以这份研究认为, 塔利怪物很可能并不是脊椎动物。但,塔利怪物究竟应该怎么分门别类,这个研究也没说。

图片来源:shutterstock

兜兜转转,塔利怪鳗最终还是变回了塔利怪物,依然是那个四不像,依然无法确定它的真正归属。但这也是科学的正常运作方式,不是提出一个假说就完事了,科学家需要不断地验证、争辩,甚至彻底推翻。

可能,关于塔利怪物的争议还是得继续下去,但我们相信结果只会越辩越明,越来越接近真相,就让子弹再飞一会儿吧。

SME圆小桌|一个只存在一小时的微信群

(今晚22点结束,赶不上可以添加QQ群704558720)

Peter Gorner.A MAN AND HIS MONSTER.chicagotribune.1987.07.09

Richardson, Eugene Stanley, Jr. (January 7, 1966). "Wormlike Fossil from the Pennsylvanian of Illinois". Science. 151 (3706): 75–76.

Clements, Thomas; Dolocan, Andrei; Martin, Peter; et al. (April 28, 2016). "The eyes of Tullimonstrum reveal a vertebrate affinity". Nature. 532 (7600): 500–503.

McCoy, Victoria E.; Saupe, Erin E.; Lamsdell, James C.; et al. (April 28, 2016). "The 'Tully monster' is a vertebrate". Nature. 532 (7600): 496–499.

Lauren Sallan,Sam Giles,Robert S. Sansom,John T. Clarke,Zerina Johanson,Ivan J. Sansom,Philippe Janvier.(February 20, 2017)Th‘Tully Monster‘ is not a vertebrate: characters, convergence and taphonomy in Palaeozoic problematic animals.Palaeontology.60(2):149-157

Christopher S. Rogers, Timothy I. Astrop, Samuel M. Webb, Shosuke Ito, Kazumasa Wakamatsu, Maria E. McNamara.(October20,2019)Synchrotron X-ray absorption spectroscopy of melanosomes in vertebrates and cephalopods: implications for the affinity of Tullimonstrum.Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.286(1913):0962-8452

Chris Rogers.The mysterious ‘Tully Monster’ fossil just got more mysterious.The Conversation.2019.11.11

延伸阅读:

行程

声明:文章仅代表作者个人观点,不代表本微信立场。对内容有任何疑问,请谨遵专业人士叮嘱。任何版权问题,请随时联系。

  移步手机端
这种四不像的古生物该划归哪一类,科学家吵了60年都没有结果

1、打开你手机的二维码扫描APP
2、扫描左则的二维码
3、点击扫描获得的网址
4、可以在手机端阅读此文章
未定义标签

本文来源:爱生活

本文地址:https://www.guojiayi.com/index.php/post/666.html

关注我们:谢谢!如本站内容对你有所帮助的话,不妨宣传本站一下。

版权声明:本文仅代表作者个人观点,不代表任何立场。部分内容采用 CC BY-NC-SA 4.0 授权协议,请按该协议转载,不可曲解文章中心思想

  用户登录