本報(bào)訊近日，中科院院士、西北大學(xué)教授舒德干團(tuán)隊(duì)與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）歐強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作，在新出版的《創(chuàng)新》（The Innovation）上以研究報(bào)告的形式報(bào)道了目前已知最早的宏噬捕食行為的直接證據(jù)。
論文報(bào)道了寒武紀(jì)早期澄江生物群（距今約5.2億年）發(fā)現(xiàn)的一種稀有珊瑚類化石——“優(yōu)雅迺蓮海葵（Nailiana elegans）”，屬名“迺蓮（Nailiana）”，其具有蓮花狀的外形。
歐強(qiáng)介紹，該屬種的整體形態(tài)接近現(xiàn)代海葵，其頂部邊緣有8條修長(zhǎng)、光滑的觸手，環(huán)繞著中央的口部；圓柱狀軀體內(nèi)部有原始的消化循環(huán)腔；軀干表面縱紋指示了內(nèi)部隔膜的存在。
此篇論文報(bào)道了10余枚迺蓮海葵標(biāo)本。“其中一枚標(biāo)本尤為珍貴，重現(xiàn)了迺蓮海葵捕食舌形貝類腕足動(dòng)物的狩獵場(chǎng)景。”舒德干說(shuō)。
這個(gè)迺蓮海葵的觸手基部裹挾著一只保存完整的玉案山舌孔貝，兩者是捕食與被捕食的關(guān)系。
舒德干介紹，現(xiàn)代的舌形貝類腕足動(dòng)物俗稱“海豆芽”，絕大部分時(shí)間營(yíng)底內(nèi)棲生活，除了頂部三簇環(huán)形剛毛微微暴露于海底表面，身體全部隱藏在潛穴中；如受外界刺激，會(huì)快速收縮到潛穴深處。因此，現(xiàn)代海葵幾乎沒(méi)有機(jī)會(huì)捕食舌形貝。
然而，已有研究表明寒武紀(jì)的舌形貝類僅肉莖的后部埋入海底軟泥中，猶如搖曳的“風(fēng)箏”在海水中濾食。因而，相比現(xiàn)代海葵而言，寒武紀(jì)迺蓮海葵捕食到舌形貝類腕足動(dòng)物的概率大大增加。
海葵等現(xiàn)代刺胞動(dòng)物絕大多數(shù)通過(guò)劇毒的刺細(xì)胞進(jìn)行捕食。它們不會(huì)主動(dòng)出擊，而是采取“守株待兔”的捕食策略。海葵通常像一朵朵綻放的銀蓮花，細(xì)長(zhǎng)的觸手隨洋流緩緩搖曳；而小型獵物一旦觸碰到海葵觸手，后者表面密布的刺細(xì)胞就會(huì)萬(wàn)箭齊發(fā)，瞬間麻痹并毒殺獵物。
“我們推測(cè)，迺蓮海葵很可能也利用觸手表面的刺細(xì)胞進(jìn)行捕食，且這種高效的捕食方式一直延續(xù)至今。” 舒德干說(shuō)。
分析結(jié)果顯示，迺蓮海葵是刺胞動(dòng)物門珊瑚綱（六射珊瑚+八射珊瑚）的一個(gè)原始分支。研究人員由此推斷珊瑚類的祖先類型可能為八輻射對(duì)稱、單體、無(wú)外骨骼的水螅型，營(yíng)固著底棲的捕食生活；而珊瑚類的群體生態(tài)、骨骼系統(tǒng)及其他對(duì)稱性則是后期演化而來(lái)。
舒德干指出，通過(guò)吞噬獲取營(yíng)養(yǎng)是動(dòng)物的本質(zhì)特征之一。吞噬捕食行為首先出現(xiàn)于單細(xì)胞的原生動(dòng)物——約7億年前原生動(dòng)物用于防御的礦化外骨骼化石是已知最早的微噬捕食的間接證據(jù)。多細(xì)胞后生動(dòng)物最早可能通過(guò)體表滲透或過(guò)濾的方式獲取營(yíng)養(yǎng)；而更復(fù)雜、能耗更高的宏噬捕食理論上出現(xiàn)時(shí)間更晚——埃迪卡拉紀(jì)最晚期（距今5.5億年）出現(xiàn)的后生動(dòng)物外骨骼是已知最早的宏噬捕食的間接證據(jù)。寒武紀(jì)最早期小殼化石中出現(xiàn)的有吻突類蠕蟲(chóng)及毛顎類動(dòng)物（距今5.35億年）提供了宏噬捕食的更多間接證據(jù)。
“該論文報(bào)道的迺蓮海葵吞噬腕足動(dòng)物的化石記錄（距今5.2億年），展示了目前已知最早的宏噬捕食行為直接證據(jù)。”舒德干說(shuō)，“也讓我們得以窺探到寒武紀(jì)海洋生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的一個(gè)真實(shí)場(chǎng)景。”
論文指出，寒武紀(jì)早期動(dòng)物的宏噬捕食行為已經(jīng)非常普遍。以澄江生物群為例，刺胞動(dòng)物、鰓曳動(dòng)物、葉足動(dòng)物等諸多動(dòng)物門類已演化出千奇百怪的“武器裝備”，以提高捕食效率。捕食者與獵物之間生死攸關(guān)的“軍備競(jìng)爭(zhēng)”，無(wú)疑增加了各類群動(dòng)物的形態(tài)多樣性。宏噬捕食行為不但加劇了選擇壓，還可能加速了寒武紀(jì)早期動(dòng)物門類的涌現(xiàn)，從而成為寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的激發(fā)因素和主要驅(qū)動(dòng)力之一。從后生動(dòng)物外骨骼出現(xiàn)到澄江生物群爆發(fā)的3000萬(wàn)年間，寒武紀(jì)海洋生態(tài)系統(tǒng)已建立起與現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)類似的復(fù)雜食物網(wǎng)。（張行勇）
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100195
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