73年後人類終於分清了它的正反面，又用了31年才搞清楚哪邊是頭

有人嫌棄男人的乳頭除了用來區分正反面，就沒什麼用了。

但光是這一功能，就可能讓很多古生物學家求之不得了。

就曾有這麼一種史前生物讓科學家花了數十年才弄清它的正反面。

它就是構造以「離奇白日夢」著稱的怪誕蟲。

自發現以來，它那奇特無比的長相一再弄得科學家團團轉。

不光是正反面，就連頭和尾都一度搞錯了。

直到我國雲南澄江動物群的發現才開始糾正。

並且在2015年人類才得以看清和復原它的真身。

大約5.3億多年前，一場「寒武紀生命大爆發」驟然上演。

地球上突然出現了大規模的新生命，比如節肢、腕足、蠕形、脊索等生物都是那時出現的。

彷彿約好了似的，幾乎所有門類現生動物的祖先來了個"集體亮相"。

原本平淡無奇的單細胞世界一躍變為了多門類動物同時存在的繁榮景象。

早期三葉蟲被認為是寒武紀的主要生命形式

早在150多年前，這一重大的生物進化事件就讓達爾文十分疑惑。

他絞盡腦汁都想不出要如何解釋這一現象。

因此，達爾文不得不承認它將會被作為反對其進化論的有力證據。

直到今天，「寒武紀生命大爆發之謎」仍被視為學界的珠峰，無數科學家為此嘔心瀝血。

寒武紀可再分為早寒武紀、中寒武紀、晚寒武紀。

一位叫沃爾科特的美國古生物學家，當時主要研究的是早寒武紀的地質層。

很幸運，他在1909年7月偶然發現了加拿大的布爾吉斯頁岩。

該頁岩的時期是約為5.05億年前的中寒武紀。如今那裡是寒武紀大爆發的重要證據。

但很可惜，沃爾科特因人手不足等原因，並沒有在此花費太多精力；

儘管如此，他還是從中挖出了六萬餘件中寒武世的化石標本。

只是還沒仔細分析，他就籠統地將它們全部歸入了當時已知的門類。

而我們本文的主角怪誕蟲化石就是他於1911年挖掘出來的。

它剛出土時看起來像長了刺毛的蠕蟲。

這模樣倒是矇騙了沃爾科特，直接將其歸為已知的多毛類環節生物。

將近三十年後，英國古生物學家莫里斯（Convay Morris）才重新對其研究。

莫里斯驚訝地發現怪誕蟲的身體構型如此特殊，不可能是已知的現代生物。

一般發現化石後，研究者最先要做的是要分清楚它的頭尾和正反面，才確定它的形狀。

如下圖，莫里斯將左側的球狀部分視為怪誕蟲的頭部，右側視為尾部。

同時，他將它身體上規則分布的兩排刺時當成了用來走路的腿，即視為正面。

而下面看上去只有單排的刺視為腹部，即視為反面。

這些腹部上的「觸鬚」則負責將食物送入口中。

按莫里斯的設想來看，怪誕蟲走起來就像走高蹺一樣。

他認為只有做白日夢才能夢到如此離奇的構造，因而將其命名為怪誕蟲。

蟲如其名，它真是怪誕到令人摸不著頭腦。為何它的頭部找不到眼睛、嘴巴等？它究竟屬於哪一類生物呢？

這一系列的問題讓科學家十分頭疼。因為找不到與現存生物的相似點，很多人喊著要為怪誕蟲建立新的綱甚至門。

按莫里斯還原的怪誕蟲模型

可它長得實在是太奇怪了，大家拿它一點辦法也沒有，毫無進展。

直到我國雲南澄江動物群的發現，才使怪誕蟲的研究迸發出新的活力。

不過，我國澄江動物群發現的意義可遠不止是揭開了怪誕蟲的奧秘。

也許世界上沒有一處古生物化石群的發現過程，能如它這般傳奇。

澄江帽天山化石最初出土處

1984年7月1日，我國古生物學家侯先光來到帽天山尋找古生物化石。

過去一個多星期，他每天早出晚歸卻總是兩手空空，不免有點失望。

下午3點左右，正在發掘的侯先光一抬腳，鞋跟不慎剮落了一片鬆動的岩層。

此時，一塊形狀奇特卻又保存完整的化石露了出來。

激動之餘，他又陸續發現了三塊重要的化石。

後來經鑒定發現，發現的分別是納羅蟲、腮蝦蟲和尖峰蟲化石。而它們都是寒武紀早期的無脊椎動物化石。

這如同打開了一扇古生物寶藏的大門。侯先光等科學家相繼發現了近萬餘塊距今5.3億年的古生物化石標本。

這些化石清晰地向全世界描述了在5.3億年前的早期寒武紀的壯觀場景。

迄今為止，它是世界上時間最早、保存最完整、門類最多的寒武紀化石群。

納羅蟲

澄江動物群被譽為「20世紀最驚人的發現之一」，還於2012年被正式列入《世界自然遺產名錄》。

可以說，它是中國奉獻給全人類的寶貴財富。因其挖掘的各類動物化石保存得精美又完整，頗具科學價值。

這當中，90%以上還保留了像眼睛、附肢、口器、消化道等軟體組織的印痕。

同時還有站立、爬行、進食、鑽孔等姿態，以及大量遺迹化石，如糞便、運動痕迹等等。

這都為研究寒武紀早期動物的解剖構造、功能形態、生活習性等提供了重要的化石依據。

而我國澄江動物群中同樣發現了寒武紀的怪誕蟲化石，且十分清晰完整。

再加上我國科學家發現怪誕蟲的近親並沒有長腿。

從1911年到1984年，科學家才意識到我們把怪誕蟲的正反顛倒了。

原來莫瑞斯所看到的化石標本只是「怪誕蟲」的局部。

原先看上去只有一條「觸鬚」其實是成對用來行走的腳。

之前規則排列的硬棘般的「腿」則是用來保護自身用的棘刺。

簡直不敢相信，我們研究了那麼久，居然連它的正反面都弄反了。

又過了31年，即到了2015年，一項發表在《自然》的研究才終於分清了怪誕蟲的頭和尾。

英國劍橋大學學者馬丁?史密斯(Martin Smith)等人通過電子顯微鏡分析博物館藏中的數十個怪誕蟲化石。

他們終於識別出該生物的頭部，並拼湊出它的身體結構，還原了它的外形。

過去一直被認為是怪誕蟲的頭部，但實際上是動物的內臟被擠壓出來形成的化石。

也就是說，它不光是上下顛倒長，前後也完全對調。

其實觸角有兩排，向下支持身體；而尖刺是向上的！

而眼睛與嘴巴都長在之前人們以為是尾部的地方。

在顯微鏡下，他們發現那裡不光能看到眼睛，還能看到怪誕蟲正在咧著嘴笑。

這明確地說明它的「尾部」就是頭部了。

總結起來就是，怪誕蟲長有一對單眼、一張嘴，其前腸有板覆蓋、擁有環形齒。

但初步推測它的單眼只能感光，視覺非常差。環狀分布的帶刺牙齒有助於進食浮游生物。

那些特殊的爪子也可能是怪誕蟲的武器，以此捕捉寒武紀時期的小獵物。

至此，人類總算給怪誕蟲的外形給出了一個合理的解釋。

通過分析，他們發現怪誕蟲口部和節肢動物的共同祖先相似。

此外，他們認為「天鵝絨蟲」可能是怪誕蟲的後代，並非之前所預料的那樣無後代。

研究者解釋稱兩者的每隻爪好像洋蔥，有2至3層角質層互相疊著。

這代表在脫表前已長出新爪，而這特徵並無在其他動物身上發現。

天鵝絨蟲

另一份對「怪誕蟲」腳爪的研究顯示，它可能與霍式不死蟲有些「親戚關係」。

至於怪誕蟲的分類還存在很大的爭議，它的研究也在不斷進行中。

目前來說，它被部分科學家認為是有爪動物門的祖先，但也有科學家認為其可能較接近於節肢動物門。

迄今為止，距離怪誕蟲化石被挖掘出來已有上百年的時間了。

科學家花了73年人類才分清它的正反面，又花了31年才弄清楚頭尾。

這對我們普通人來說，這幾乎是不敢想像的事。

但對古生物學家而言，或許就是家常便飯了。

他們或許窮盡一生，還不見得能窺知到幾億年前一隻小蟲子的秘密。

但正是要有這樣如普羅米修斯盜取天火的勇氣與執著，才能為我們揭開生命的答案。

*參考資料

Hallucigenia. Wikipedia on 23 June 2018, at 21:19 (UTC).

Zimmer, Carl (July 2, 2015). "The Cambrian Explosion"s Strange-Looking Poster Child". New York Times. Retrieved July 2, 2015.

Face of the "worm spider" revealed: 505-million-year-old ancestor of arachnids and insects had needle-like fangs and beady eyes By RICHARD GRAY FOR MAILONLINE

澄江動物群進化生物學研究[J].中國科技獎勵,2017(06):63.

沈樹忠,周忠和.專題:地史時期海陸生物多樣性演變[J].中國科學:地球科學,2010,40(09):1095-1097.

陳均遠. 侯先光.舒得干.澄江動物群與寒武紀大爆發[A]. 國土資源部地質勘查司:中國地質學會,2006:1.

陳愛林.澄江(動物群)化石地申遺成功[J].雲南地質,2012,31(04):416.

作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者

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