作者:唐凤 来源:中国科学报 发布时间:2012-4-20 9:26:51
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新研究显示古菊石类生物并非皆“游牧”

有关菊石类化石研究显示,南达科他州海底的一些菊石类生物终生寄居在海底甲烷气孔附近。图片来源:S. Thurston/AMNH
 
本报讯(记者唐凤)4亿年以前,有一种古老的菊石类生物nautiluslike漫步在广阔的海洋里,搜寻鱼类和其他猎物。nautiluslike有着几十只触手,住在螺旋型或圆锥型的壳中,一直以来古生物学家这样假设。但是,日前一项新研究发现,这个古老家族中的一些成员有许多是定栖类生物,它们大部分时间都待在海底有甲烷气泡冒出的地方。这些生物与章鱼、鱿鱼、墨鱼有着亲属关系。
 
菊石类是史前动物界最长寿的种族之一,但是,6.5千万年以前,它们如同恐龙一样开始大量消亡。科学家从海底聚集物岩石中发现了十分有代表性的菊石类生物化石,它们壳的范围从拇指大小延伸到2米左右。化石表明,这些生物生前占据着广阔的海洋,死后便沉到荒芜的海底。
 
但是对于美国南达科他州西南部发现的化石的新研究显示,并不是所有的菊石类生物都喜欢游牧。美国自然史博物馆无脊椎古生物学家Neil Landman带领研究者们对一些嵌在一块形成于7.5千万年前的13米高、20米宽的石灰岩上的化石进行了研究。除了菊石类以外,他们还发现了诸如蛤蚌、海绵、珊瑚和鱼类等海洋生物的化石。
 
通过测量该石灰岩的碳同位素比例,研究人员发现这块岩石的原始位置应该在海底不断涌出甲烷气体的地点附近。这些“甲烷喷泉”就像海底绿洲,聚集了大量以甲烷为食的微生物,这些微生物一般位于食物链的底端,而蛤蚌、海蜗牛等生物可以在这里尽情享用这些微生物。这些捕食者食用这里的微生物后,其组织内的碳13同位素会比正常标准要高。
 
Landman提到,早前研究曾指出,从现在的蒙大拿州东部一直延伸到科罗拉多州中南部的狭长的海底可能存在数以千计的古老甲烷气孔。在南达科他州,他和同事发掘的幼年的和成熟的菊石类化石,经研究发现其中一些的壳被损坏,暗示这些生物遭到了捕食,甚至已经被吃了一部分。Landman认为这可以间接证明这些菊石类生物一生的大部分时间都待在海底绿洲里。
 
而Landman团队对于菊石类化石的详细地球化学分析,以及从某一个体中提取的一系列样本显示,这些生物的壳比在其他地区发现的相同年龄的菊石类生物的壳含有更高比例的碳13。这种差别有力地证明了前类菊石类生物花费大量时间,甚至一生所有时间生活在甲烷气孔附近,该研究结果将可能发表在《地质学》上。另外,如果菊石类生物也从诸如基于光合作用的有机体等食物链上捕捉食物,而不是完全从甲烷气孔附近获取养分,那么它们壳中的碳13的比例可能比该研究小组实际测量的要多一些。
 
“这是一份很好的研究报告,我很欣赏研究人员的论证方法。”华盛顿大学古生物学者 Ruth Martin说。这些古老的甲烷气孔就像现在的礁石,Martin 认为,“这里是一个优良的食物供给站,应该也会是菊石类适合的生长场所”。
 
俄亥俄大学无脊椎古生物学家Royal Mapes也同意这个说法,“毫无疑问,菊石类生物在甲烷气孔附近占据了令人难以置信的丰富食物源”。他认为,以前的研究人员没有发现菊石类和其他一些海洋捕食者是海底绿洲的长期居民或许并不奇怪,因为36年前,海洋学家才首次发现在深海热泉周围基于化学合成而非光合作用的繁荣的生态系统,而深海甲烷气孔周围相似的生态系统发现时间不到30年。
 
《中国科学报》 (2012-04-20 A2 国际)
 
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