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毛茸茸的蜗牛长啥样?一亿年前带角质毛蜗牛琥珀现身

今日,中外科学家团队宣布,他们琥珀中首次发现保存了角质毛的陆生蜗牛,这对我们理解白垩纪蜗牛的多样化,以及蜗牛与被子植物的协同演化有重要的意义。该研究由德国吉森尤斯图斯-李比希大学的托马斯 诺伊鲍尔博士(Thomas A。 Neubauer)、中国地质大学(北京)邢立达副教授、瑞士伯尔尼自然史博物馆的研究员艾德丽安 约胡姆(Adrienne Jochum)共同研究。研究论文发表于国际知名学术刊物、细胞集团旗下的iScience。

2016年,邢立达团队率先发表了世界上首例琥珀中的古鸟和恐龙,随后又发现了琥珀中的蛙类,蛇类,带触角等软组织的蜗牛。 缅甸琥珀包裹的小型动物化石是我们目前所遇到的最好的白垩纪古生物样本,为沉积岩中的压型化石提供了重要的补充,展露了传统化石很难保存的软组织三维细节,深化了我们对古动物的认识。 邢立达介绍。

学者此次研究标本来自著名的琥珀产区 缅甸北部克钦邦胡康河谷。此地的琥珀距今约1亿年,为白垩纪中期。2000年开始,此地陆续产出的白垩纪琥珀为我们提供了独特的森林生态系统记录。

新发现的蜗牛化石直径约为6.6毫米,高约2.2毫米,显微CT为这么小的标本提供了详细的、立体的三维解剖结构。通过对CT数据的重建、分割和融合,邢立达团队最终无损得到了标本的高清3D形态。因为标本壳表面覆盖着密集的角质毛,螺层侧缘上部和顶侧有明显的螺纹等特征区别于已知的腹足类,论文作者命名了新属:毛环口螺(Hirsuticyclus),新种为琥珀毛环口螺(H。 electrum)。 在分类上,琥珀毛环口螺属于环口螺科(Cyclophoridae) ,托马斯指出, 该科是一些较为古老的陆栖种类,一般喜欢生活在温暖潮湿,阴暗多腐殖质的环境。

大多数腹足类物种都具有一个呈螺旋形的壳,当遇到危险的时候会将柔软的身体缩进壳中。其中部分腹足类的壳体上有一层角质毛,对于这些毛状结构,学者认为可能是一种减少被掠食的防御措施,或增加水的附着让移动更方便,或提高壳体表面附着力等。而且,这种特征在湿螺科(Hygromiidae)、大蜗牛科(Helicidae)、圈螺科(Plectopylidae)、坚齿螺科(Camaenidae)、多圆螺科(Polygyridae)等门类中都重复出现过,这表明该特征已经独立地演化出现数次,学者推测,毛结构是一种祖徵,在演化史上已多次丧失,这可能与大环境从潮湿到干旱的往返转变有关。

但我们从未在化石记录中找到它们,我们无法想象这些极为精致的结构能以传统化石的形式保存下来,但琥珀的出现完美解决了这个问题,让我们终于有机会来研究化石记录中的毛蜗牛。 邢立达解释道。 琥珀毛环口螺就是琥珀这种特异保存带来的神奇礼物,它是目前腹足类化石记录中,保存有毛状机构的唯一记录,也是最古老的记录。

琥珀毛环口螺表面覆盖着角质毛,科学家认为这种角质毛是对蜗牛对热带森林环境的适应,在是潮湿环境觅食过程中增加自身对植物的附着力,而且还可能带有收集和运输小种子的功能。这种性状的出现,与蜗牛的主要食物 被子植物的全球性辐射演化有莫大的关系。蜗牛可能更喜欢柔软的被子植物而不是坚硬的针叶树针。

科学家推断,琥珀毛环口螺已经逐步适应了白垩纪中期这个以被子植物为主导的世界,壳体上的毛首先起到让掠食者望而却步的作用,功能上则有助于它更好地附着在被子植物的叶子上,降低意外掉落的风险,以及掉落重新爬回到高处的大量消耗,万一跌落到森林地面上,毛结构还可能会减轻冲击力而降低对壳体造成的潜在损害。而且,厚厚的一层毛可能还可以起到隔热的作用。

更有趣的是,现生蜜蜂会无意地将花粉通过周身绒毛从一朵花转移到另一朵花,琥珀毛环口螺的刚毛也可能有类似功能。在白垩纪中期,被子植物种子的平均尺寸很小,往往低于1立方毫米,琥珀毛环口螺的毛可能会附着到一些小种子,并随着运动到其它地点来完成传播。也就是说,被子植物的扩散可能触发了蜗牛的适应性进化,促使了白垩纪陆生蜗牛的多样化,反过来,蜗牛的演化也在某种程度上帮助了被子植物的扩散。

据悉,该课题研究获得了国家自然科学基金委 国家自然科学基金重大项目 国家自然科学基金面上项目 以及美国国家地理学会等项目的资助。

毛茸茸的蜗牛长啥样?一亿年前带角质毛蜗牛琥珀现身
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