半个多世纪以来,生活在大约3亿年前的神秘动物塔利怪兽(Tullimonstrumgregarium)一直让古生物学家感到困惑,其奇怪的解剖结构使其难以归类。最近,一组研究人员提出了一个假设,即Tullimonstrum是一种类似于圆口鱼(无颚鱼,如七鳃鳗和盲鳗)的脊椎动物。如果是,那么塔利怪兽可能会填补早期脊椎动物进化史的空白。迄今为止的研究既支持也否定了这一假设。
现在,日本的一个团队利用3D成像技术发现了塔利怪兽的详细特征,这些特征强烈表明它不是脊椎动物,因此他们认为已经找到了答案。然而,它的确切分类以及它是什么类型的无脊椎动物仍有待确定。
1950年代,弗朗西斯·塔利(FrancisTully)在伊利诺伊州一个名为MazonCreekLagerstätte的遗址享受他的化石狩猎爱好,当时他发现了后来被称为塔利怪物的东西。这个15厘米(平均)、3亿年前的海洋“怪物”被证明是一个谜,因为自从它被发现以来,研究人员一直在争论它在生物分类中的位置(它的分类位置)。
与经常作为化石被发现的恐龙骨骼和硬壳生物不同,塔利怪物身体柔软。MazonCreekLagerstätte是世界上为数不多的几个条件恰到好处的地方之一,可以在这些海洋动物腐烂之前在水下泥浆中详细捕捉它们的印记。2016年,美国一组科学家提出塔利怪兽是脊椎动物的假说。如果真是这样,那么它可能是脊椎动物如何进化的谜题中缺失的一块。
尽管付出了相当大的努力,但近年来已经发表了支持和反对这一假设的研究,因此尚未达成共识。然而,东京大学和名古屋大学的一个团队的新研究可能最终结束了争论。
“我们相信它是无脊椎动物还是脊椎动物的谜团已经解开,”研究时东京大学科学研究生院的博士生三上智之说,他目前是国家博物馆的研究员自然与科学。“基于多方面的证据,塔利怪兽的脊椎动物假说是站不住脚的。最重要的一点是,塔利怪兽的头部区域有分割,从身体延伸出来。这种特征在任何脊椎动物谱系中都是未知的,这表明一种非脊椎动物的亲和力。”
这些颜色编码的深度图通常用于研究恐龙足迹,使研究人员能够彻底研究塔利怪兽和马松溪的其他化石的结构。图片来源:三上,2022年。
该团队研究了150多个塔利怪兽化石和70多个来自马松溪的其他各种动物化石。在3D激光扫描仪的帮助下,他们创建了化石的彩色编码三维地图,通过颜色变化显示了化石表面存在的微小不规则性。X射线微型计算机断层扫描(使用X射线创建物体的横截面以便创建3D模型)也用于观察其长鼻(位于头部的细长器官)。该3D数据表明,之前用于将塔利怪兽识别为脊椎动物的特征实际上与脊椎动物的特征并不一致。
虽然研究人员从这项研究中确信塔利怪物不是脊椎动物,但下一步的调查将是回答它属于哪一组生物,可能是一种非脊椎动物脊索动物(如被称为柳叶刀的类鱼动物)或某种形态发生根本改变的原口动物(包括例如昆虫、蛔虫、蚯蚓和蜗牛在内的多种动物)。
像塔利怪兽这样有问题的化石凸显了将地球的动态历史和居住在地球上的各种生物拼凑在一起的挑战。“有许多有趣的动物从未作为化石保存下来,”三上说。“从这个意义上说,对马松溪化石的研究很重要,因为它提供了其他地点无法获得的古生物学证据。需要越来越多的研究从马松溪化石中提取重要线索,以了解生命的进化史。”
研究结果发表在《古生物学》杂志上。