近日，美國加州大學河濱分校的研究人員首次發現證據證明，生活在4。5億年前的三葉蟲擁有複雜呼吸器官。與之前的觀點相反，這項最新研究認為三葉蟲（世界上最古老的生物之一）實際上是用腿呼吸的，其結構類似於懸掛在腿上的鰓。當地時間3月31日，相關論文在《科學進展》雜誌中發表。

三葉蟲是一種海洋生物，其頭部呈半月形，與馬蹄蟹相似。雖然現在已經滅絕，但它們曾在地球上生活了2。5億多年，比恐龍還要長。得益於新技術和一組極其罕見的化石，加州大學河濱分校的科學家們如今證實：三葉蟲會呼吸氧氣。他們還解釋了它們是如何做到這一點的。這些發現可以幫助我們更好地瞭解動物早期演化之謎。

“目前，科學家們已經將三葉蟲的上肢和甲殼類動物沒有呼吸作用的上肢進行了對比，但我們的論文首次證實三葉蟲的上肢起著鰓的作用。”領導這項研究的加州大學河濱分校古生物學博士生侯金波（音譯）說。這項工作有助於將三葉蟲安置在進化樹的準確位置上——介於古老節肢動物和甲殼類動物之間。

這項研究之所以能夠成功，部分要歸功於儲存得非常完好的化石標本。目前已經發現的三葉蟲種類超過22000種，但其中能觀測到軟體部位的只有大約24種。“它們儲存在被稱為‘愚人金’的黃鐵礦中。”論文作者之一、加州大學河西分校地質學教授Nigel Hughes說。

CT掃描可以分辨黃鐵礦和周圍岩石之間的密度差異，進而幫助科學家們建立三葉蟲鰓部結構的三維模型。“由此我們不用鑽孔、研磨並移除樣本週圍的岩石覆蓋物，就可以看到化石。”古生物學家Melanie Hopkins說，“透過這種方式，我們甚至可以看到在顯微鏡下很難看到的景象——非常小的三葉蟲解剖結構，只有大約10到30微米寬。”研究者可以看到血液是如何透過這些腔室過濾並在移動過程中吸收氧氣的。它們看起來很像是螃蟹及龍蝦等現代海洋生物的鰓。

將黃鐵礦中的標本與另一種三葉蟲進行比較，研究小組得到了更多關於鰓狀物如何排列及其相對腿部位置的細節。大多數三葉蟲在海底覓食，它們用小腿上的尖刺捕捉和研磨獵物。在這些部位的上方有一些額外的結構，一些人認為這些結構是用於幫助三葉蟲游泳或挖掘的。“過去，有關這些結構的作用存在一些爭論，因為上肢並不是安放呼吸器官的最佳位置。”Hopkins說，“位於此處的鰓很容易被沉積物所堵塞。為什麼三葉蟲要在此處演化出鰓？這是一個懸而未決的問題。”

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編譯：橘子

審稿：西莫

責編：陳之涵

期刊來源：《科學進展》

期刊編號：2375-2548

原文連結：

https：//phys。org/news/2021-03-million-year-old-sea-creatures-leg。html

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