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章鱼远亲的“潜水艇”,是从几毫米开始的吗?

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一种只有几毫米长、位于章鱼和鱿鱼极远亲缘分支上的化石,保存了可能用于调节浮力的早期装置。

它只是最早头足类候选,并非已经证实的现代章鱼直系祖先,也不是成熟的潜水系统。

发现了什么

研究团队在中国南部早寒武世地层中描述了陕西始管角石。它的外壳笔直、呈圆锥形,长度只有几毫米。

扫描电子显微镜和高分辨率微型CT显示,壳内有多个隔板形成腔室。靠近壳缘的位置还有一条连接各腔室的细管。

为什么把它比作小潜水艇

今天的鹦鹉螺通过改变壳室中的液体和气体来上浮或下沉。一条称为体管的细长组织帮助完成这一过程。

始管角石的细管似乎也通过微小通道连接各壳室。研究团队把它解释为原始体管候选,是同一基本系统的早期阶段。

展示早寒武世海底和始管角石分室锥形外壳剖面的说明性复原图
ONEPRESS制作的说明性复原图:用于展示始管角石的壳室和边缘细管,并非实物照片或已经确定的生前外形。

为什么和章鱼有关

章鱼、鱿鱼、乌贼和鹦鹉螺都属于头足类。在古老化石中,分室外壳和连接腔室的细管组合是判断头足类的重要线索。

此前广泛认可的最早头足类来自晚寒武世。如果这一解释成立,头足类的根源将向前延伸到早寒武世。

它会像鱿鱼一样游泳吗

还不能这样说。外壳结构表明它可能调节浮力,但没有证据显示它能快速游动、喷射推进或追逐猎物。

“潜水艇”只是帮助理解物理原理的比喻。研究分析的是化石内部结构,并没有观察活体运动。

还有哪些不确定

现代头足类的体管是连续的,而这件化石中的细管分成一节一节。因此论文称它为“原始体管候选”,并没有定论。

还需要更多相似化石才能确定它在演化树上的位置。目前最可靠的结论是,我们看到了分室浮力系统形成的早期阶段。

官方一手资料

一手资料: Nature original research article

一手资料: Dryad micro-CT dataset and methods