化石研究揭示了已知最古老的進(jìn)化“軍備競(jìng)賽” _化石

來(lái)自南澳大利亞弗林德斯山脈Mernmerna組的Lapwortella fasciculata貝殼（在掃描電子顯微鏡下）的例子，顯示了穿孔捕食者留下的洞。比例尺表示200微米。來(lái)源：R.Bicknell等人（2025）《當(dāng)代生物學(xué)》
據(jù)美國(guó)自然歷史博物館：美國(guó)自然歷史博物館的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究提出了進(jìn)化軍備競(jìng)賽化石記錄中已知的最古老的例子。這些5.17億年前的捕食者-獵物相互作用發(fā)生在現(xiàn)在南澳大利亞的海洋中，發(fā)生在一種與腕足類(lèi)有遠(yuǎn)親關(guān)系的小型有殼動(dòng)物和一種能夠刺穿其外殼的未知海洋動(dòng)物之間。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上，提供了寒武紀(jì)進(jìn)化軍備競(jìng)賽的第一個(gè)可證明的記錄。
“捕食者與獵物的相互作用通常被吹捧為寒武紀(jì)爆發(fā)的主要驅(qū)動(dòng)力，特別是在此時(shí)生物礦化生物的多樣性和豐度迅速增加的情況下。然而，很少有經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明獵物對(duì)捕食有直接反應(yīng)，反之亦然， ”博物館古生物學(xué)部門(mén)的博士后研究員、該研究的主要作者拉塞爾·比克內(nèi)爾說(shuō) 。
進(jìn)化軍備競(jìng)賽是一個(gè)捕食者和獵物不斷適應(yīng)和進(jìn)化以應(yīng)對(duì)彼此的過(guò)程。這種動(dòng)態(tài)通常被描述為軍備競(jìng)賽，因?yàn)橐粋€(gè)物種的能力提高會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)物種提高其應(yīng)對(duì)能力。
Bicknell和來(lái)自澳大利亞新英格蘭大學(xué)和麥考瑞大學(xué)的同事研究了來(lái)自南澳大利亞的早期寒武紀(jì)tommotiid物種Lapwortella fasciculata的大量貝殼化石樣本。
這些極小的標(biāo)本中有200多個(gè)，大小從略大于一粒沙子到略小于一顆蘋(píng)果種子不等，它們的洞很可能是由打孔的捕食者——很可能是一種軟體軟體動(dòng)物或蠕蟲(chóng)——留下的。
研究人員分析了這些標(biāo)本與其地質(zhì)年齡的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)殼壁厚度的增加與短時(shí)間內(nèi)穿孔殼數(shù)量的增加相吻合。這表明，一場(chǎng)微觀進(jìn)化的軍備競(jìng)賽已經(jīng)展開(kāi)，L.fasciculata找到了一種方法來(lái)強(qiáng)化其外殼以抵御捕食，而捕食者反過(guò)來(lái)又投資于刺穿獵物的能力，盡管它的盔甲越來(lái)越笨重。
Bicknell說(shuō)：“這一至關(guān)重要的進(jìn)化記錄首次表明，捕食在早期動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)的增殖中起著關(guān)鍵作用，并顯示了寒武紀(jì)大爆發(fā)事件期間這種表型改變的快速發(fā)生。”