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閉氣門亞目和開氣門亞目的盲蛛化石3D模型

閉氣門亞目和開氣門亞目的盲蛛化石3D模型

閉氣門亞目化石3D模型,顯示其背上長有硬刺,科學(xué)家們相信這可以為它們提供某種程度的保護(hù)

科學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了兩種新的盲蛛品種,它們曾在3億年前的森林中生活?,F(xiàn)在,借助三維可視模型技術(shù),我們得以重新目睹它們的風(fēng)采。

一個(gè)由英國倫敦帝國大學(xué)的研究人員領(lǐng)銜的國際小組成功地創(chuàng)建了這兩種分別屬于閉氣門亞目和開氣門亞目的盲蛛化石3D模型。這些盲蛛在地球上的生活年代大致是在石炭紀(jì),早于恐龍。此番成功構(gòu)建3D模型將有助于我們了解這種體長僅有1厘米的八足小生物是如何在地球上3億年前的森林中生存的;作為一個(gè)種群,它們又是如何逐漸演化的。

在此之前有科學(xué)家提出盲蛛是地球上早進(jìn)化出接近現(xiàn)代身體形態(tài)的種類之一,而當(dāng)時(shí)其它陸地生物仍然處于其各自演化的早期階段,如蜘蛛和蝎子等。將這些古代化石的3D模型與它們的后代進(jìn)行對比,可以發(fā)現(xiàn)兩者非常相似,這證明這一物種在過去的數(shù)億年間幾乎沒有發(fā)生什么改變。

拉塞爾·加爾伍德(Russell Garwood)博士現(xiàn)在就職于倫敦自然歷史博物館,這項(xiàng)研究正是他之前在倫敦帝國大學(xué)地球科學(xué)和工程學(xué)院任職時(shí)所進(jìn)行的,他說:“這顯然是非常讓人吃驚的,從恐龍時(shí)代之前到現(xiàn)在的數(shù)億年間,盲蛛竟然沒有出現(xiàn)什么改變。如果你今天到公園散步并有幸抓到一只盲蛛放在手心里,其實(shí)這就相當(dāng)于你正手捧著一個(gè)史前生命體。我們現(xiàn)在還無法理解盲蛛為何能在如此早的時(shí)間段便演化的如此現(xiàn)代,而當(dāng)時(shí)大部分其它陸地生物,包括它的近親蝎子,都仍然處于演化的早期形態(tài)。這或許是因?yàn)樗鼈円辉缇瓦M(jìn)化出了很優(yōu)良的身體形式,因此在接下來的數(shù)億年間它都不再需要改變這種身體形態(tài)?!?/p>

這次構(gòu)建的3D模型還證實(shí)了此前的一個(gè)觀點(diǎn),那就是盲蛛的閉氣門亞目和開氣門亞目擁有共同的祖先,它們是在大約3.05億年前從一個(gè)共同祖先那里分化出來的。研究人員表示他們的結(jié)果支持了之前通過DNA研究得到的結(jié)論。這很重要,因?yàn)樗峁┝擞嘘P(guān)這種生物早期演化更加清晰的圖景。

研究小組此次還得以更多的了解了這兩種亞目的盲蛛在3億年前森林中生活的狀態(tài)。他們相信開氣門亞目盲蛛生活在森林的樹冠層葉片中,這幫助它們有效躲避地面的捕食者。其化石的3D模型顯示其擁有長長的腿部,前端有一個(gè)彎曲部分,和它們的現(xiàn)代親戚非常相似?,F(xiàn)代的開氣門亞目盲蛛會利用這個(gè)腿上的彎曲抓住植物莖葉,在葉片間移動。

科學(xué)家們還認(rèn)為當(dāng)時(shí)的開氣門亞目盲蛛的身體擁有一個(gè)非常薄,非常柔軟的外層,即所謂的“外骨骼”。這是通過對3D化石模型的分析得到的結(jié)論,因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)化石在形成過程中它的腹部出現(xiàn)了一處擠壓破碎。這暴露了其外甲殼的脆弱性。

而閉氣門亞目盲蛛化石的背上長有硬刺,科學(xué)家們相信這可以為它們提供某種程度的保護(hù),因?yàn)椴妒痴邥l(fā)現(xiàn)即使捕到它們,也很難吞下這種帶刺的獵物。而閉氣門亞目盲蛛的生活環(huán)境可能是潮濕的林地地面。它們今天生活在美洲的后代同樣擁有背刺,也生活于類似的環(huán)境之中。

盲蛛的化石非常珍貴,因?yàn)樗鼈兊纳碥|非常柔軟,渺小,脆弱,在化石形成過程中很容易損壞并消失。目前全世界一共大約只出土了33塊它們的化石。目前古生物學(xué)家們研究這種小生物的主要方法時(shí)切開化石并觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這就意味著他們只能一次觀察一個(gè)三維立體圖形的一小塊二維切片,而無法一覽其三維結(jié)構(gòu)。

而現(xiàn)代技術(shù)將幫助科學(xué)家們克服這一難題:倫敦自然歷史博物館的CT掃描成像設(shè)備可以對化石進(jìn)行“計(jì)算機(jī)斷層掃描成像”,并制作出三維立體計(jì)算機(jī)模型。在這一過程中科學(xué)家們一共拍攝了3142張x射線化石斷層掃描圖像,并采用特殊軟件將它們合成后得到了三維空間的模型。

現(xiàn)在小組將繼續(xù)前進(jìn),運(yùn)用這種技術(shù)對史前蜘蛛的化石和蟑螂的化石進(jìn)行同樣的處理,以便更好的幫助科學(xué)界揭開更多的謎團(tuán)。

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