4.8亿年前三叶虫的“康加舞”揭晓了动物群集的起源

新发现的古头带虫属（Ampyx）三叶虫化石证实这种远古海洋生物会集结成线状群集，目的可能是为了迁徙或交配。 PHOTOGRAPH BY JEAN VANNIER, UNIVERSITé DE LYON

据美国国家地理（撰文：MICHAEL GRESHKO 编译：石颐珊）：大约在4亿8千万年前，这种与昆虫和龙虾有亲戚关系的已灭绝海洋节肢动物成群结伴爬过了海床。

早在人类发明康加舞（conga line）的近5亿年前，一种神似鲎的海洋生物已经以它们自己的方式跳起了这种社交舞。 新近描述的化石捕捉到这种动物成群排成线状漫步过海床，目的可能是集体迁徙或交配。 学者在10月中旬出版的《科学报告》（Scientific Reports）期刊上宣布，这些化石证实动物在地球演化史的早期阶段就已经开始集体行动了。

早期生命形态在大约5.2亿年前已发展出复杂的感知器官，像是触角与眼睛，还有可以处理所有外来讯息的大脑。 这些发展让动物能够感知到彼此的存在，进而集体行动。

这些刚获得描述的化石大约来自4.8亿年前，其中保存了数只头带虫属（Ampyx）的古头带虫（Ampyx priscus），这种海洋生物是一种三叶虫，生活在现在的法国与摩洛哥。 这些特别的化石惊人之处在于它们保存下这种盲眼动物排列成线状的样子，且线状队伍中大部分的三叶虫都朝向同一方向。

「这显示出集体行为并不是较近代才演化出的新创举，」研究第一作者，里昂大学（University of Lyon）的古生物学家尚． 瓦尼耶（Jean Vannier）在电子邮件中写道。 「反之，这种行为更加古老，可以追溯到动物生命史的第一次生物多样化事件。 」

三叶虫是一类已灭绝的海洋节肢动物，它们和现在的昆虫、蜘蛛和甲壳类都是亲戚。 现在巴哈马的龙虾也会排成类似的列队迁徙，它们以地球磁场的微量变化当作定位的部分根据。

「通常我们在看自然纪录片的时候...... 记录下动物群集各式各样行为的那些影片，人们不大会思考这些行为是从哪里来的，」约翰． 帕特森（John Paterson）说道，他是澳洲新英格兰大学（University of New England）的古生物学家，负责审阅这篇研究。 「这件事很迷人，就连行为也可以被化石纪录保存下来。 」

奇妙队伍

长相与现生的鲎与鼠妇相似的三叶虫在地球早期历史中扮演重要角色。 这类动物在至少5.21亿年前出现，存活到2.52亿年前，唯独地球史上最惨烈的二迭纪－三迭纪灭绝事件（Permian–Triassic extinction event）才使它们屈服。 它们生存的时间比非鸟类恐龙更长久。

三叶虫在这段岁月里发展出相当高的多样性。 有些长到超过60公分长；其他则装饰着弧形尖刺，可能用来吓阻有颔鱼类与其他潜在掠食者。 研究早已发现三叶虫会为了交配、觅食，或可能为了自我防卫而规律地聚集成群。

然而，大部分群集化石中的三叶虫都各自朝向随机方位──这正是为何头带虫利落单一的线状队列显得与众不同。 2008年，有学者猜测这些群集是在数只头带虫钻入洞穴中躲避掠食者的时候形成的。 不过瓦尼耶和他的同事们检视过他们在摩洛哥札戈拉（Zagora）新发现的化石，他们没有发现任何洞穴存在的证据。

「这有点算是给了那套（洞穴）假说致命的一击吧，」帕特森说道。 他们反而认为这列头带虫队伍在海床上行进，直到暴风雨带来的浪流卷起低氧沉积物且迅速将他们掩埋。

但是如果上述情境属实，这些盲眼的生物又是如何列队的呢？ 这些三叶虫生着三支特殊的棘刺，一支从前方突出，另两支从后方伸出，而在许多新获得描述的遗骸中，邻近三叶虫的棘刺都相碰在一起。 瓦尼耶的团队怀疑这种动物可能在行进中利用它们的棘刺来感觉彼此。 这种三叶虫也有可能靠感知彼此的化学分泌物来列队。

虽然这份分析详尽，化石却依然有些面向与这些解释相违。 例如在部分化石中，其他种类的三叶虫偶尔会出现在队列中。 目前并不清楚为什么会有其他三叶虫物种趁机插队，或者它们古怪的排列只是化石纪录中的偶然。

瓦尼耶说或许还有相似但是更古老的群集，那样的迹象将有助解谜。 2008年，科学家公开一批5.25亿年前的化石，其中保存的似虾生物攀着彼此并形成一线队列。 那些古生物学家将化石诠释为一个随意漂浮在水中的群集──但是瓦尼耶怀疑这些生物就像头带虫一样呈一路纵队行走过海床。

「这是一种非常耐人寻味的集体行为，」瓦尼耶说道。