大自然最疯狂的奇迹之一是某些动物能够通过分裂来繁殖。关于这个过程,我们还有很多不了解的地方。因此,在一项新的研究中发现了这一过程中冻结的1.55亿年前的海星化石,这可能会给科学家带来令人难以置信的新见解。
我们的星球上充满了无脊椎动物,在我们人类看来,它们的生活和繁殖方式似乎很陌生。
海星或小行星是棘皮动物或刺皮动物的一部分,该动物还包括海百合、海胆和海参。它们几乎存在于我们海洋的每个角落,在发育成成虫之前,它们的一部分生命是作为微小的幼虫度过的。
海星是地球上最古老的现存动物之一。它们以我们在大约4.8亿年前就认识的形式出现,并且在五次大规模灭绝中幸存下来。
它们进化成功的原因可能在于它们能够进行有性和无性繁殖——实际上是一分为二,长成两种新动物。这就是所谓的裂变。有时在现代海星中仍能观察到这种情况,其优点是在相对较短的时间内形成大量后代,并且不会“花费”父母大量的精力或时间。
另一方面,有性繁殖需要海星和海蛇尾大量聚集才能产卵。裂变的缺点是这种繁殖方式会导致种群缺乏遗传多样性。
生物学家将分裂成两部分的过程称为碎片。只有少数动物可以做到这一点。例如,常见的花园蚯蚓,许多园丁都惊讶地看着一只动物突然变成两只。生物学家还可以在实验室或海洋站观察海星和海蛇尾这样做。
但是,直到现在,科学家们还不确定这种繁殖形式有多少年的历史。这种现象最常见于蠕虫类动物,而蠕虫化石却很少见。
然而,海星也可以一分为二,并且有更好的化石记录。这些动物仍然主宰着我们的海洋,深海是它们的地毯。
化石恒星的重生
在过去的十年里,古生物学家BenThuy彻底改变了我们看待海星类动物(称为海蛇尾或蛇尾类)的进化和生物学的方式。
首先,我们要了解这些动物是如何进化、生存并繁荣发展以应对大规模灭绝事件或生态压力的。他的工作研究了它们的骨骼由方解石板组成的方式,不仅改变了我们对现代海蛇尾体形如何在化石记录中出现的看法,也改变了我们对这些动物的分类方式。
在古生物学中,我们一直在寻找能够从根本上改变我们对地球上生命如何进化和发展的看法的关键化石。例如,2021年在摩洛哥安提阿特拉斯山脉发现了4.8亿年前的海星状动物,帮助我们了解这些动物最初是如何出现的。
这些化石是古生物学的圣杯。它们可以为我们提供生命历史的快照,并向我们展示新动物首次在我们的星球上进化的那一刻。
只有少数动物被记录在化石记录中,而且其中许多都是碎片,因为一旦尸体腐烂,它们往往就会散架。然而,Thuy的海蛇尾发现似乎表明海蛇尾处于无性繁殖过程中。化石已经“诞生”了。身体的一半似乎已完全发育,而另一半则显示出再生的迹象,三个较小的手臂清晰可见。
这一发现意味着我们知道,在小行星碰撞导致恐龙灭绝之前的9000万年前,这些动物就以这种方式繁殖。
科学家们对于化石所显示的内容并不总是达成一致。海蛇尾化石有可能是一个新物种或一个不寻常的个体,它恰好有六个臂,而不是典型的五个。
有许多海星拥有超过5臂的例子,包括Coscinasteriascalamaria或11臂海星等物种。它们还可以通过类似于人类眼睛颜色的种群自然遗传变异来获得额外的手臂。
但研究作者利用对其他似乎经历过再生的脆星的比较研究,认为它们的化石在分裂成两半之前最初有六个臂。因此,作者说,该化石必定是克隆破碎的结果,并且是化石记录中的第一个。
如果他们是对的,化石让我们能够在遥远的时间里看到新海星诞生的那一刻。