英科学家构建3亿年前盲蛛化石3D模型

2011-8-27 15:10 来源: 新浪科技
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闭气门亚目化石3D模型,显示其背上长有硬刺,科学家们相信这可以为它们提供某种程度的保护

开气门亚目化石3D模型,显示其拥有长长的腿部,前端有一个弯曲部分,和它们的现代亲戚非常相似

  北京时间8月27日消息,科学家近日发现了两种新的盲蛛品种,它们曾在3亿年前的森林中生活。现在,借助三维可视模型技术,我们得以重新目睹它们的风采。

  一个由英国伦敦帝国大学的研究人员领衔的国际小组成功地创建了这两种分别属于闭气门亚目和开气门亚目的盲蛛化石3D模型。这些盲蛛在地球上的生活年代大致是在石炭纪,早于恐龙。此番成功构建3D模型将有助于我们了解这种体长仅有1厘米的八足小生物是如何在地球上3亿年前的森林中生存的;作为一个种群,它们又是如何逐渐演化的。

  在此之前有科学家提出盲蛛是地球上最早进化出接近现代身体形态的种类之一,而当时其它陆地生物仍然处于其各自演化的早期阶段,如蜘蛛和蝎子等。将这些古代化石的3D模型与它们的后代进行对比,可以发现两者非常相似,这证明这一物种在过去的数亿年间几乎没有发生什么改变。

  拉塞尔·加尔伍德(Russell Garwood)博士现在就职于伦敦自然历史博物馆,这项研究正是他之前在伦敦帝国大学地球科学和工程学院任职时所进行的,他说:“这显然是非常让人吃惊的,从恐龙时代之前到现在的数亿年间,盲蛛竟然没有出现什么改变。如果你今天到公园散步并有幸抓到一只盲蛛放在手心里,其实这就相当于你正手捧着一个史前生命体。我们现在还无法理解盲蛛为何能在如此早的时间段便演化的如此现代,而当时大部分其它陆地生物,包括它的近亲蝎子,都仍然处于演化的早期形态。这或许是因为它们一早就进化出了很优秀的身体形式,因此在接下来的数亿年间它都不再需要改变这种身体形态。”

  这次构建的3D模型还证实了此前的一个观点,那就是盲蛛的闭气门亚目和开气门亚目拥有共同的祖先,它们是在大约3.05亿年前从一个共同祖先那里分化出来的。研究人员表示他们的结果支持了之前通过DNA研究得到的结论。这很重要,因为它提供了有关这种生物早期演化更加清晰的图景。

  研究小组此次还得以更多的了解了这两种亚目的盲蛛在3亿年前森林中生活的状态。他们相信开气门亚目盲蛛生活在森林的树冠层叶片中,这帮助它们有效躲避地面的捕食者。其化石的3D模型显示其拥有长长的腿部,前端有一个弯曲部分,和它们的现代亲戚非常相似。现代的开气门亚目盲蛛会利用这个腿上的弯曲抓住植物茎叶,在叶片间移动。

  科学家们还认为当时的开气门亚目盲蛛的身体拥有一个非常薄,非常柔软的外层,即所谓的“外骨骼”。这是通过对3D化石模型的分析得到的结论,因为他们发现化石在形成过程中它的腹部出现了一处挤压破碎。这暴露了其外甲壳的脆弱性。

  而闭气门亚目盲蛛化石的背上长有硬刺,科学家们相信这可以为它们提供某种程度的保护,因为捕食者会发现即使捕到它们,也很难吞下这种带刺的猎物。而闭气门亚目盲蛛的生活环境可能是潮湿的林地地面。它们今天生活在美洲的后代同样拥有背刺,也生活于类似的环境之中。

  盲蛛的化石非常珍贵,因为它们的身躯非常柔软,渺小,脆弱,在化石形成过程中很容易损坏并消失。目前全世界一共大约只出土了33块它们的化石。目前古生物学家们研究这种小生物的主要方法时切开化石并观察其内部结构。这就意味着他们只能一次观察一个三维立体图形的一小块二维切片,而无法一览其三维结构。

  而现代技术将帮助科学家们克服这一难题:伦敦自然历史博物馆的CT扫描成像设备可以对化石进行“计算机断层扫描成像”,并制作出三维立体计算机模型。在这一过程中科学家们一共拍摄了3142张X射线化石断层扫描图像,并采用特殊软件将它们合成后得到了三维空间的模型。

  现在小组将继续前进,运用这种技术对史前蜘蛛的化石和蟑螂的化石进行同样的处理,以便更好的帮助科学界揭开更多的谜团。