南非化石揭示了古代无脊椎动物的失落世界

一个前南非采石场正在打开一扇通往生命史上重要时期的窗户。在该地点发现的无脊椎动物化石，包括可能是最早的水蛭身体化石，揭示了二叠纪时期隐藏的多样性，而来自采石场的其他化石帮助解开了一个长期存在的植物学谜团。

说到化石，通常最受关注的是大型动物。但南非的一个网站显示，小发现也能给人留下深刻印象。

尽管仍有待详细描述，但在新发现的被称为OnderKaroo的地点发现的化石似乎创造了多项第一。它们包括可能是已知最早的淡水水蛭和保存完好的水螨——将这群蛛形纲动物的确认存在时间推迟了1.5亿年。

这些化石共同帮助填补了我们所知道的过去存在的大型动物的空白，并描绘了它们所见所闻的画面。

RosemaryPrevec博士领导了一篇新论文，详细介绍了该地点的发现，他说：“我们发现的化石非常古老，但保存完好。这包括非常精细的细节，如昆虫翅膀的毛发和静脉、肠道内容物昆虫、柔软的动植物，它们通常保存得不好。”

“总之，该遗址提供了对一个古老生态系统的特写和详细观察，就像在数百万年前一样举起放大镜来观察世界的一小部分。”

博物馆非哺乳动物四足动物馆馆长MikeDay博士是该研究的合著者，他补充说：“OnderKaroo是一个独特的遗址，当时冈瓦纳其他地方确实没有其他地方可以与之媲美。”

“卡鲁盆地西南部无脊椎动物和植物的保存普遍很差。新地点的岩层沉积在卡鲁海沿岸的一个平静的浅水池中，为保存小型和小型动物提供了极好的条件。脆弱的植物和动物。”

该研究的结果发表在通讯生物学杂志上。

OnderKaroo揭示了舌翅目化石(a)和无脊椎动物(b)。图片来源：R.Prevec，根据CCBY4.0通过CommunicationsBiology获得许可

在OnderKaroo发现了什么?

该遗址于2009年在南非北开普省的萨瑟兰地区寻找植物化石时首次被发现。在空手而归之后，风景的变化显示出发现化石的有希望的迹象。

“当我们沿着一条土路行驶时，一块露头的岩石映入眼帘，这与我们在该地区看到的任何事物都不一样，”罗斯玛丽回忆道。“岩石的精细分层、其特殊的颜色和质地非常适合寻找植物化石。在挖掘后的几分钟内，我们就找到了昆虫和植物化石，我知道这是非常特别的东西。”

在过去几年进行的为期10周的实地考察中，这个前采石场发现了数千个植物和昆虫化石，这些化石可以追溯到大约2.66亿年前的二叠纪中期。一直以来，采石场都被认为是一个湖泊的一部分，该湖泊由一条流入卡鲁海的河流补给。

该湖将为一系列无脊椎动物提供完美的繁殖地，包括石蝇和豆娘等短命昆虫。在该地点发现的化石是在冈瓦纳大陆发现的这些动物最古老的例子，冈瓦纳大陆是今天分裂为南美洲、非洲、澳大拉西亚和南极洲的超级大陆。

湖泊周围环绕着长满苔藓、苔类植物和舌蕨的森林，舌蕨是二叠纪时期主导南半球的一种早期树木。

尽管很常见，但我们仍然不知道舌蕨是什么植物，它通常被认为是一种被称为种子蕨的植物。在OnderKaroo发现的密集的雄性和雌性球果群表明它实际上是一种针叶树，该类植物还包含松树和红杉等现代植物。

这些发现有助于更好地了解273至2.6亿年前二叠纪中期的生态系统是什么样的。

为什么了解中二叠纪很重要?

二叠纪是这个星球上生命史上的一个重要转折点，许多重要的动物群体在这段时间崛起。

大灭绝导致鲨鱼的许多竞争对手死亡，鲨鱼首次成为海洋中的主要捕食者，同时陆龟和滑行爬行动物的祖先也出现了。

在OnderKaroo发掘之前，舌蕨属主要以零碎的叶子为人所知。图片来源：Daderot，通过WikimediaCommons在公共领域获得许可

我们自己的祖先也以一种被称为突触动物的优势动物群的形式存在。在二叠纪中期，一种被称为兽孔类动物的突触动物进化出来，该类群的一个分支最终演化成了哺乳动物。

定义哺乳动物的特征，例如温血动物和类似哺乳动物的牙齿，将在二叠纪晚期和三叠纪早期开始出现。

“卡鲁盆地对于研究二叠纪非常重要，特别是在脊椎动物方面，”迈克说。“它是当时脊椎动物记录中化石的主要来源之一，尤其是在冈瓦纳古大陆，而且对于整个盘古大陆来说也是如此。”

然而，二叠纪中期的非脊椎动物却鲜为人知。这意味着我们对这些动物可能吃的植物种类、它们可能遇到的害虫以及维持其生态系统的爬行动物知之甚少。”

“虽然人们在Karoo寻找脊椎动物化石已有150年或更长时间，但寻找二叠纪植物或无脊椎动物的努力却很少，至少在脊椎动物出现的地区，”迈克说。

“每一种化石往往在不同的岩石中被发现，需要不同的搜索标准，因此研究人员不太可能在寻找脊椎动物的同时遇到它们。”

在OnderKaroo池沉积后的接下来的1500万年内，许多这些物种将在两次灭绝事件中被消灭。Capitanian灭绝事件发生在大约2.6亿年前，导致多达80%的卡鲁脊椎动物物种灭绝。

2.52亿年前的二叠纪末期大灭绝在规模上超过了这一规模，这是有史以来最大的灭绝事件。也被称为大灭绝，据估计，超过95%的物种都灭绝了，包括舌翅目。

在二叠纪期间，舌蕨树的残骸被掩埋并转化为煤炭，占南半球矿床的很大一部分。

这些煤炭矿藏助长了人类世的气候变化，一些科学家将其描述为第六次物种大灭绝。

大灭绝也被认为是由二氧化碳水平上升引起的，更好地了解这些动物如何生活和死亡可能有助于了解我们今天正在经历的物种丧失。

科学家们希望，随着从OnderKaroo发现更多化石，他们围绕二叠纪的一些问题能够得到解答，这可能会让研究人员在未来几年内忙个不停。