杨杰 2007年03月09日 14:51
过去,研究者并没有意识到寒武纪早期,海洋生态体系就已经具有相当完整、金字塔式的能量传导系统,并且会有奇虾这样的巨无霸稳居“金字塔”的顶端。直到1985年,挖掘到了完整的奇虾类标本后,多年的错误才被修正过来,寒武纪金字塔般的食物链也才最终被人们充分认识到。利爪巨嘴,加之以成功率极高的突袭方式,奇虾成了寒武纪动物的噩梦。要想从这一噩梦阴影的笼罩中逃脱,动物们只有竞相强化各自的防御“军备”。其中,莱德利基虫的装备是最为成功的。
莱德利基虫是三叶虫纲中的重要类目。三叶虫从寒武纪早期开始出现,直至二叠纪晚期才最终绝迹,其精致的身形在海洋中总共游历了3亿4千多万年。而我们所熟悉的庞然巨兽——恐龙,只不过称霸地球1亿6千万年而已。三叶虫的进化是十分成功的,这与其在“军备竞赛”中演化出了登峰造极的防御装备不无关系。莱德利基虫是典型的东方动物群,我国此类三叶虫的种、属数量之多是世界其它地区少有的。与大多数三叶虫一样,莱德利基虫营底栖生活,主要以海藻等低等植物,或以小动物和动物的尸体为食。平时以其扁平的身体配合成对附肢贴伏海底向前爬行,在岩层面上能够找到它们卧痕、爬痕,以及借助海流作用侧向移动的痕迹。我们可以看到,莱德利基虫的活动区域正是奇虾设伏的陷阱地带,大小十余厘米至二厘米长的体形,又恰合奇虾的胃口,且不善于游泳,奇虾可以将其轻易捕获。然而,如同饿狼拿着浑身是刺的豪猪无可奈何一样,相信奇虾也不愿吞咽莱德利基虫的长刺硬甲。
三叶虫的背甲都是由几丁质或由碳酸钙、磷酸钙等矿物质进一步硬化构成的,坚硬异常。然而,从伯吉斯页岩挖掘到有被掠食者撕裂背甲伤痕的三叶虫标本来分析,仅以硬壳对付肢解力极强的奇虾利齿是不够的,所以,莱德利基虫的背甲上还有许多令掠食者极不愿意吞咽的长刺。莱德利基虫从头部起开始装备长刺,首先是一对从头盖起延伸,向身体两侧呈弧形弯曲的颊刺。其次是胸部两侧各肋节末端都依次排列着的肋刺,肋刺的多少与该种莱德利基虫的胸节数相等。虽然不是所有的莱德利基虫都具有尾刺,但是,尾刺还是莱德利基虫的重要威慑装备之一,如镰尾形虫就具有一对粗壮的镰刀形尾刺,两刺之间又布满了三对短刺。值得注意的是,除上述三部分刺的基本构成外,不同种属的莱德利基虫,还有一些不同的针刺结构。如中间型古莱德利基虫就具有中刺,是从其第9节胸节处长出,直立背轴之上的一根锋利长刺,这一中刺与长过其身体的颊刺相互搭配,构成了立体式的防御体系。
奇虾与莱德利基虫是寒武成功的攻掠者与防御者,但是,它们还不是地球生命演化史上最早的攻掠者与防御者。瑞典乌普萨拉大学的斯蒂芬•本格特逊与北京地质科学院的赵岳研究了一种生活在接近寒武纪时的管形动物Cloudina。他们在陕西省挖掘到500多件标本,其中的17个在外壳上存有洞眼,他们认为,洞眼是捕食它们的动物留下的。更为有趣的是,有几个标本上的小洞并没有穿透外壳,这也许表明,捕食者在撕咬到里面的肉质之前又最终放弃了它们,这是为什么呢?应该是Cloudina坚硬的管壁在某种情况下起到了有效的防护作用。虽然Cloudina与捕食它的掠食者,无法与它们之后的莱德利基和奇虾相媲美,但是,有了攻掠与防御相互关系的存在,毫无疑问地动物的演化就又有了新的催化剂。大概正是因为有了这种新的推动作用,才有了此后不久的“寒武纪大爆发”,和奇虾与莱德利基虫这些完美攻掠者与防御者的诞生。