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来自研究机构

螃蟹界的鸭嘴兽是潜伏在白垩纪海洋中的活跃捕食者

日期:
2022年1月12日
来源:
哈佛大学生物与进化生物系爱博网投领导者
简介:
研究人员描述了在哥伦比亚发现的9500万年前的螃蟹化石calichimaera perplexa的不同寻常的大光学特征。研究结果表明,卡利希玛拉是一种高度视觉的游泳捕食者。
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眼睛在生物进化中起着至关重要的作用。它们让动物找到食物,配偶,潜在的猎物,避开捕食者,并通过区分白天和黑夜来帮助调节内部时钟。眼睛也是甲壳类动物化石中不易保存的微妙特征。

其中一个罕见的发现是Callichimaera perplexa这是一种9500万年前的螃蟹化石,由资深作者、哈佛大学生物与进化生物系博士后哈维尔·卢克(Javier Luque)发现,并于2019年在该杂志上进行了全面描述爱博网投领导者科学皇冠.这具化石是在哥伦比亚安第斯山脉的白垩纪岩层中发现的,罕见地保存了外部眼睛元素和内部视神经组织。在一项新的研究中,Luque和耶鲁大学的研究人员描述了一种异常巨大的光学特征Callichimaera这表明它是一种视觉能力很强的游泳捕食者。

Callichimaera的由于它们的巨大,眼睛是它最不寻常和最引人注目的特征之一。活着的螃蟹通常有小小的复眼,位于长柄的末端,有一个覆盖和保护的轨道。Callichimaera,然而,它有大复眼,没有眼窝来保护它们。研究人员起初认为Callichimaera是一种处于最后幼虫阶段的螃蟹,叫做巨眼蟹,意思是大眼睛。在这个阶段,螃蟹有非常大的眼睛;然而,这只是螃蟹发展过程中的一个短暂时刻。当螃蟹成长为幼蟹时,身体的眼睛就长不出来了。

为了验证这一点,卢克和第一作者、耶鲁大学的博士候选人凯尔西·詹金斯(Kelsey Jenkins)分析了1000多个现存和灭绝的螃蟹样本,这些样本代表了螃蟹家族树中的15种螃蟹。这些标本包括不同发育阶段的螃蟹,涵盖了一系列栖息地、生态、生活方式和水深范围。他们测量了从婴儿到成年的螃蟹样本的眼睛和身体的尺寸,发现与其他螃蟹物种不同,Callichimaera在整个发育过程中保持着它的大眼睛。事实上,Callichimaera的眼睛是所有物种中生长最快的,可以达到整个身体的16%,大约是四分之一的大小。为了进行比较,想象一个人的眼睛有足球那么大。

“拥有如此大且未受保护的眼睛意味着它们一直处于暴露状态,加上大眼睛需要投入大量的精力和资源来维护它们。因此,这种动物一定相当依赖视觉,”卢克说。

“如果有东西有这么大的眼睛,它们肯定是高度视觉化的。这与螃蟹形成鲜明对比,螃蟹的眼睛很小,退化了,它们可能只占动物身体大小的1%到3%,”詹金斯说。

进一步的分析表明Callichimaera是一种视觉灵敏度很高的动物,类似于蜻蜓——昆虫世界的顶级捕食者之一——和螳螂虾。眼睛内部软组织的显著保存Callichimaera比如视叶(神经组织),表明它们更像蜜蜂和其他大眼睛昆虫的眼睛,而不是螃蟹的长柄眼睛。这种动物也更适应光线充足的环境。所有的解剖信息都指向Callichimaera成为捕食者。

“尽管它是最可爱的,最小的螃蟹,大大的眼睛。Callichimaera它的整体身体形态和异乎寻常的大桨状腿表明,它可能是一种凶猛的游泳捕食者,而不是像大多数螃蟹那样在海底爬行,”卢克说。

耶鲁大学的合著者德里克·布里格斯教授说:“眼睛长得很快的螃蟹更倾向于视觉——它们很可能是非常好的捕食者,在捕猎时使用眼睛——而眼睛长得慢的食腐蟹往往不太依赖视觉。”

Callichimaera的持续的惊喜发现与“令人困惑的美丽嵌合体”的翻译相吻合。“我把它称为我美丽的噩梦,因为我花了十多年的时间参观世界各地的博物馆,分析了成千上万的化石和活螃蟹,才了解这种动物是多么独特。它是如此令人困惑,如此不同于其他任何东西,它可以被认为是螃蟹世界的鸭嘴兽,”卢克说。“具有柔软或轻度矿化组织的生物体(如眼睛)的特殊保存,使我们能够以壮观的方式深入了解生命的历史和进化。”为了理解我们的现在,我们必须看看我们的过去,为此,数据就在地层中。”

这项工作的部分资金由美国国家科学基金会(NSF,授予DEB #1856679),加拿大国家科学与工程研究委员会(NSERC), Fondo Corrigan-ACGGP-ARES(哥伦比亚)和哥伦比亚地质调查局提供。

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故事来源:

材料所提供的哈佛大学生物与进化生物系爱博网投领导者注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Kelsey M. Jenkins, Derek eg . Briggs, Javier Luque。白垩纪螃蟹非凡的视觉系统iScience, 2022;25 (1): 103579 doi:10.1016 / j.isci.2021.103579

引用此页

哈佛大学生物与进化生物系。爱博网投领导者“螃蟹界的‘鸭嘴兽’是潜伏在白垩纪海洋中的活跃捕食者。”《科学日报》。科学日报,2022年1月12日。< www.koonmotors.com/releases/2022/01/220112145136.htm >。
哈佛大学生物与进化生物系。爱博网投领导者(2022年1月12日)。螃蟹界的鸭嘴兽是潜伏在白垩纪海洋中的活跃捕食者。《科学日报》.2023年6月18日检索自www.koonmotors.com/releases/2022/01/220112145136.htm
哈佛大学生物与进化生物系。爱博网投领导者“螃蟹界的‘鸭嘴兽’是潜伏在白垩纪海洋中的活跃捕食者。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2022/01/220112145136.htm(2023年6月18日访问)。

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