三葉蟲的新故事：“業(yè)余”古生物學(xué)家被專家們嘲笑了近半個(gè)世紀(jì)

三葉蟲是我們這顆星球上，所有早期動(dòng)物中最成功的一種，在海洋中生存了近2.7億年（也有一些猜測(cè)說它們至少有一些短暫的陸地生活經(jīng)歷），已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了20000多種，它們高度多樣化，地理分布廣闊，遍布世界；并且，由于三葉蟲那易于形成化石的外骨骼，它們留下了非常廣泛的化石記錄。

盡管它們?cè)诨涗浿袩o處不在，科學(xué)家們?nèi)匀粚?duì)它們的生理學(xué)和進(jìn)化史有疑問。總會(huì)有新的故事被挖掘出來。

1970年，德國(guó)西門子公司的一名 放射科醫(yī)生、兼業(yè)余古生物學(xué)家 威廉·斯圖默（Wilhelm Stürmer）癡迷研究化石，Stürmer以自己放射科的專業(yè)為基礎(chǔ)，在他的大眾 汽車 內(nèi)安裝了一個(gè)X射線探測(cè)器，并創(chuàng)造了一種研究化石的新方法：將X射線應(yīng)用于古生物學(xué)。這使他能夠穿透石頭的阻礙，對(duì)考古現(xiàn)場(chǎng)的固體巖石進(jìn)行觀察，并拍攝一些當(dāng)時(shí)最復(fù)雜的化石照片。

Stürmer運(yùn)用他的技術(shù)，在一個(gè)化石采石場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了嵌在巖石中的石化生物世界，挖出了大量標(biāo)本，值得注意的是，這些標(biāo)本——包括今天故事的主角三葉蟲——保存得很好，甚至可以看到它們脆弱的軟組織。Stürmer指出，他發(fā)現(xiàn)三葉蟲化石似乎有連接復(fù)眼的“纖維”，應(yīng)該是三葉蟲的視神經(jīng)。

但當(dāng)Stürmer這個(gè)業(yè)余愛好者把這些發(fā)現(xiàn)拿到其他專業(yè)古生物學(xué)家面前時(shí)，科學(xué)界的專家們都嘲笑他。當(dāng)時(shí)流行的觀點(diǎn)是，軟組織和神經(jīng)一樣，根本不會(huì)變成化石。所有的專家們都認(rèn)為，Stürmer一定把三葉蟲的鰓絲誤認(rèn)為是視神經(jīng)組織了。

Stürmer這位放射科醫(yī)生在1986年懷著痛苦去世之前，一直相信著自己的理論。

將近半個(gè)世紀(jì)之后，上個(gè)月（2021年9月30日）一支德國(guó)的古生物研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了他們的研究成果，終于證明Stürmer這位放射科醫(yī)生是正確的。

團(tuán)隊(duì)研究人員使用照片增強(qiáng)技術(shù)檢查了幾十張存檔照片，并將它們與最新發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了交叉引用。在這一過程中，他們還解決了一個(gè)長(zhǎng)期存在的科學(xué)爭(zhēng)論：他們證實(shí)，40多年前的X射線圖像中看到的一系列神秘的“纖維”實(shí)際上確實(shí)是捆綁在一起的與三葉蟲眼睛相連的視神經(jīng)。

Stürmer找到的三葉蟲——擁有 “超級(jí)復(fù)眼” ：包括仿佛“相控陣?yán)走_(dá)”一般的【數(shù)百數(shù)千個(gè)透鏡】、自己處理和發(fā)送信號(hào)的【神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)】以及【發(fā)達(dá)的視神經(jīng)】。這是 一種在動(dòng)物王國(guó)中從未出現(xiàn)過的超級(jí)眼睛 。

我們現(xiàn)今世界上的節(jié)肢動(dòng)物，比如蜻蜓和螳螂蝦，也因其強(qiáng)大的復(fù)眼而聞名，復(fù)眼由無數(shù)稱為小眼的眼面組成，每個(gè)眼面都有自己的透鏡，就像迪斯科舞廳的球一樣。

而根據(jù)新的發(fā)現(xiàn)，三葉蟲的眼睛比現(xiàn)代節(jié)肢動(dòng)物的眼睛要大得多、復(fù)雜得多，達(dá)到了從量變到質(zhì)變的級(jí)別。三葉蟲的左、右各有一個(gè)大眼睛， “超級(jí)復(fù)眼”， 有數(shù)百個(gè)鏡片。這些鏡片直徑近一毫米，比典型節(jié)肢動(dòng)物的透鏡大數(shù)千倍。在它們的下方，有六個(gè)（或更多）類似于典型復(fù)眼的子結(jié)構(gòu)。

三葉蟲為什么會(huì)擁有如此強(qiáng)大的視力呢？

科學(xué)團(tuán)隊(duì)給出的答案是“不知道”。在古老、滅絕的生物中推斷其器官的功能總是困難的，事實(shí)上，即使是現(xiàn)存生物的一些奇怪特征也無法解釋——例如，關(guān)于獨(dú)角鯨長(zhǎng)長(zhǎng)的角狀牙齒的功能仍存在一些爭(zhēng)論；再比如，今天的人們依舊可以為了長(zhǎng)頸鹿為什么會(huì)有長(zhǎng)脖子而不停地吵上幾個(gè)月。

不過，三葉蟲超級(jí)眼睛比獨(dú)角鯨的牙齒或長(zhǎng)頸鹿的脖子更容易解析，因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)對(duì)于生物只有一個(gè)功能：視覺。從結(jié)構(gòu)上能知道這是眼睛，這是超級(jí)眼睛，強(qiáng)于地球上已知的任何生物。至于為什么三葉蟲需要這么強(qiáng)大的視覺能力，仍然是個(gè)謎。

可惜，和發(fā)現(xiàn)化石的Stürmer醫(yī)生一樣，三葉蟲永遠(yuǎn)離開這個(gè)世界了，不然也許可以問問它們呢？