2018年10月16日 星期二

寒武紀海洋中的奇蝦(Anomalocaris)擁有不可思議的複眼(compound eye) 10-16-2018



寒武紀海洋中的奇蝦(Anomalocaris)擁有不可思議的複眼(compound eye)

1.   澳洲南方的袋鼠島(Kangaroo Island),於2011年發現了一具異常清晰的奇蝦化石(1),放射線同位素定年,形成化石的時間是距今5.15億年前的寒武紀,化石清晰到複眼上有多少個小眼(ommatidia) ,都能數得分明(06. & 07.)


01. 一具異常清晰的奇蝦複眼化石,由John Paterson博士領導的一組國際考古團隊,發現於澳洲南方南澳大利亞州(Southern Australia)的袋鼠島(Kangaroo Island)Emu Bay頁岩中。

Discovery of Anomalocaris 異蝦化石發掘史
六分鐘的短片,看來是NHK製作的,有中文字幕,敘述古生物學家群策群力將以前弄錯的化石標本,矯正回來。發現寒武紀海洋中,最兇猛的掠食者—奇蝦。





02. 位於澳洲Southern Australia州南方的袋鼠島(Kangaroo Island)





03. 2011128日出版的英國頂尖綜合科學期刊《NATURE》,以寒武紀海洋中最高階的掠食者,奇蝦的複眼為封面文章。“Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes”. Nature 480, 237-240)





04. 奇蝦(Anomalocaris)是寒武紀海洋中,體型最大也最凶猛的掠食者。





05. 此化石中奇蝦的複眼,相當的清晰。




    奇蝦是寒武紀最大的掠食者(predator),甚至有古生物學家形容,奇蝦是寒武紀海洋中的鯊魚。




06. 存活在寒武紀的動物:奇蝦(Anomalocaris Canadensis)紅色、怪誕蟲(Hallucigenia sparsa)橘色歐巴賓海蠍(Opabinia regalis)綠色等體型大小之比較。


New Anomalocaris   (奇蝦新的模型)


2.   奇蝦的標本幾乎在全世界各地都有發現,可是以前的標本只能得知奇蝦的複眼為卵圓形、長度約在23公分之間如此而已。

3.   這個2011年發現的標本,可清晰看到奇蝦複眼的結構,發現奇蝦的複眼,最少是由16,000個六角形的水晶體(lenses)的小眼(ommatidia)所組成。

4.   如果與現存的果蠅比較,果蠅的複眼只由800個小眼組成。而昆蟲學家都知道,組成昆蟲複眼的小眼越多,越能夠看到清晰的影像。

5.   遠在寒武紀的奇蝦,居然能擁有16,000個小眼組成的複眼,確實出乎專家學者的意料之外!

Prehistoric Beasts – Anomalocaris  (史前怪獸—奇蝦)                                             





07. 存活在寒武紀的奇蝦,居然能擁有16,000個小眼組成的複眼,擁有相當清晰的視覺。


6.   就算現在演化最成功的昆蟲中,也只有蜻蜓的複眼擁有30,000個小眼(ommatidia),視覺的敏銳度勝過奇蝦而已。


08.2011澳洲南方的袋鼠島(Kangaroo Island) 發現的一具異常清晰的奇蝦複眼化石,複眼中有多少小眼(Ommatidium)清晰可見。


7.   達爾文演化論的「主軸」是天擇說(Natural Selection)─物種的存在是經過天擇的結果,所謂的「物競天擇,適者生存」,最後無法適應環境的物種就自然被淘汰。

8.   奇蝦─牠是寒武紀海洋中最大,可能也是最凶猛的掠食者。身長超過60公分,甚至長到91.5公分(2)

9.   當時寒武紀其他的海中動物,不管是伯吉斯頁岩化石的動物群或澄江化石生物群,少有體型超過10公分的動物。也就是說奇蝦(Anomalocaris)是當時海洋動物群集(community)中的最適者,依據達爾文的理論「Survival for the fittest.」,奇蝦應該繼續的生存下去才對,結果這最適者卻被淘汰?生存的時期,還沒三葉蟲(trilobites)存活的時期長久!

10.  達爾文在《物種原始論》中再三強調,演化的過程是藉著微小的步伐逐漸累積而成的。這樣的論點其實並不適用於奇蝦,因為從來沒發現過奇蝦有漸近過度型的化石,(這點與馬的化石很不相同,馬有許多漸近過度型的化石。)達爾文學說的演化模式,更與伯吉斯頁岩生物群;澄江生物群展示的演化模式不符合。

11.  達爾文的天擇說,是很難解釋短短數百萬年或千萬年形成的「寒武紀大爆發」這樣的事實?也無法說明為何在演化這麼早期形成的奇蝦,為何牠們的複眼就擁有16,000個小眼?就能擁有敏銳的視覺?

參考文獻:

1.     Paterson JR, Garcia-Bellido DC, Lee MSY, Brock GA, Jago JB & Edgecombe GD. Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes.

   Nature 480, 237-240. 2011.

2.    VanRoy, P. & Briggs,D. E. G.

   A giant Ordovician anomalocaris did.

   Nature 473, 510–513 (2011).


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我曾任教於陽明大學,是一名教生命科學教了快三十年的老師,許多內容,班班相同,年年流轉,教了快三十年早已深植腦海中。約8年前因病退出教壇後,發現有些生命科學的事已開始逐漸慢慢淡忘了,不由得想起麥克阿瑟將軍(General MacArthur)的名言“Old soldier never die, they just fade away.”目前唯一沒變的是對生命科學的喜好與熱誠,有靈感時塗塗鴉一些心得和網友們分享 這是Blogger的緣起。

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