拥有蓝色血液的“马蹄蟹”,2亿年前在陕北鄂尔多斯盆地留下足迹_新动态
现代快报讯 (记者 储希豪)地球上唯一拥有蓝色血液的生物——鲎,躲过了5次生物大灭绝,存在4亿年之久,是海洋中的“活化石”。近日,由中国地质大学(北京)副教授邢立达领衔的中外科学家团队宣布,他们在陕北鄂尔多斯盆地发现了十分罕见的、约2亿年前的鲎和鱼类遗迹化石组合,拓展了我国鲎遗迹化石的地理和时代分布。
△复原图,晚三叠世晚期,身形巨大的鲎和辐鳍鱼类畅游于鄂尔多斯盆地浅水湖中(绘图:神棘)
(资料图片仅供参考)
疑似“四足类动物”原来是鲎
陕西省榆林市横山区地处鄂尔多斯盆地,是我国重要的晚三叠世遗迹化石产区。1997年夏天,在当地采石场陆续发现了岩板上的无脊椎动物遗迹。第二年,中国地质大学(武汉)副教授卢宗盛等人首次描述了该地区庙沟村窑堡组地层中发现的鱼类游泳遗迹化石,这在我国中生代地层中也是首次记录。此后,卢宗盛带领研究团队多次赴横山地区进行发掘,获得大量标本,并进行了鱼类遗迹形态学等方面的研究。
2006年,榆林当地民间收藏人士在距离庙沟村约6公里处的高崖畔村采石场区域又发现了30多块新标本。然而,在这些石板上不仅识别出了鱼类造迹,还存在大量疑似四足类动物留下的足迹。那么,到底是什么四足类动物留下的呢?
“这些足迹的制造者并非四足类动物。”直到2019年5月,邢立达带领的研究团队在考察该区域采石场及周边地层时,对这批标本进行研究后有了新发现。标本主要研究者王秒言表示,这些足迹的制造者是我们所熟知的“活化石”——鲎,俗称“马蹄蟹”。
或是中国化石记录中最大的鲎
鲎是一种节肢动物,它的身体分为头胸部(前体)、腹部和尾刺三部分,并且有六对附肢,包括一对螯肢和五对步足。在横山地区发现的鲎遗迹化石大多是由步足、尾刺遗迹前体的印痕所组合而成的。
横山鲎足迹与鱼游迹相伴存在,并显示出了显著的形态多样性。研究人员介绍,横山标本包含了17条可识别的鲎行迹和至少60个孤立足迹。其中,横山鲎行迹通常由最后一对步足的印痕组成,偶尔也会出现其他步足的痕迹。
△鲎行迹,四种颜色分别代表四条鲎行迹,箭头指示行进方向。
从化石上可以看到,这些足迹轮廓和四足类动物的足迹相似,呈“双趾–四趾式”,趾痕”指向前方,足迹或左右对称排列,或呈现出左-右-左的交替运动模式。之所以判断这些足迹的制造者并非四足类动物,是因为研究人员发现这些足印的后方通常具有较长的、呈分叉状的痕迹,而且在一些行迹中,还可以观察到由尾刺造成的直的或略微蜿蜒的痕迹,这些痕迹有的是连续的,有的则是由一连串的短线段组成。
研究人员还表示,根据不规则的尾刺痕迹和略微左右交替的足迹模式可以判断,陕西横山瓦窑堡组的鲎足迹是由漂浮或游泳着的个体和在湖底行走的个体各自留下的。
类似的鲎运动迹,还曾在安徽南陵下三叠统青龙组、云南景洪古近系、贵州花溪地区下三叠统大冶组和华北地区上二叠统至下三叠统地层中被发现。同这些记录相比,横山标本中的晚三叠鲎造迹者的平均尺寸要大得多,根据长度公式估算个体的最大尺寸可达89厘米,这或成为中国化石记录中最大的鲎。
古环境可能是淡水到咸水的浅水湖泊
横山鱼类游泳遗迹化石同样产出丰富。鱼类在游泳时腹鳍、胸鳍、尾鳍或身体的其他凸起部位在沉积物表面拖曳形成的鱼游迹,通常是各种波长、振幅的正弦波波痕组合而成的,可以在一定程度上反映鱼类和生态学特征。
△丰富鲎足迹与鱼游迹伴生
王秒言介绍,这批新标本上发现的众多鱼游迹在系统分类上被归为波形迹属,主要包括单一的正弦波波痕、平行波痕、交织在一起的蜿蜒而连续的波痕、由一系列短段的豆荚状印迹组成的单一波痕四种不同的波痕组合类型。“它们可能代表了3至5种底栖鱼类,具有不同的鳍部发育模式和运动模式,其中可能包括鄂尔多斯盆地三叠系地层中常见的古鳕类。”
除此之外,地层中没有留下其他潜在猎物的痕迹,说明在水体中漂浮和游泳的生物,例如甲壳类和小鱼,是这些造迹者食物链的一部分。
△豆荚状鱼游迹与鲎足迹伴生,鱼游迹以红色填充轮廓,箭头指示鲎行迹方向。
研究团队称,横山遗迹化石组合的新发现具有重要意义,这是首次在陕西横山地区上三叠统中识别出鲎的足迹化石,不仅拓展了我国鲎遗迹化石的地理和时代分布,还对古生物群落和古环境的恢复有着启示作用。
通过对横山鲎足迹和鱼游迹的研究,研究团队发现了不寻常的生物多样性,表明在该区域存在一个丰富的、由鲎与鱼类组成的浅水动物群落。而且,横山遗迹化石组合发现区域的古环境可能是一个淡水到咸水的浅水湖泊,有硅质沉积物的输入。
该研究成果发表于本期的国际古生物学期刊《历史生物学》杂志。
(图片由中国地质大学(北京)邢立达课题组提供)
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