南京古生物所為寒武紀三葉蟲家族又添一新成員

　　三葉蟲在寒武紀達到了其分類多樣性的最高峰，但相比而言，寒武紀早中期的三葉蟲缺乏群落與生態分異，展現出較“保守”的形態面貌。盡管寒武紀被稱為“三葉蟲的時代”，但直到奧陶紀中晚期，三葉蟲才隨生態范圍的擴張而達到形態分異度的巔峰。褶頰蟲類（ptychopariids）是寒武紀中期較繁盛的三葉蟲類群，是“保守”類群，其大同小異的形態困擾了科研人員。和尾部相比，三葉蟲的頭部在演化過程中更保守，因此，在寒武紀早中期的褶頰蟲類中，頭部特化的例子稀缺；而在這些屈指可數的例子中，褶頰蟲類頭部特化的展現方式較單調，以頭蓋的前邊緣加厚并伸出一根或數根長刺為主要特征。

　　近期，中國科學院南京地質古生物研究所寒武紀大爆發研究團隊的碩士研究生孫智新、博士曾晗和研究員趙方臣，系統研究了華北地臺寒武紀中期饅頭組一類特殊的三葉蟲，為探究寒武紀三葉蟲頭殼形態特化提供重要案例。由于該三葉蟲具有特殊的頭部輪廓，其被命名為“耳形范特西蟲”（Phantaspis auritus）。范特西蟲的頭部狹長，其長度接近背殼總長度的一半；鞍前區向前延長，中部有一個凹口，使頭蓋前部形似一對“兔子耳朵”；由于特殊的頭蓋形態，活動頰特化成側邊緣平直的砍刀狀。這些特征及其特殊的眼脊和頭鞍特征，使范特西蟲不同于同時期的其他三葉蟲屬，成為寒武紀三葉蟲家族的又一新成員，也成為褶頰蟲家族中罕見的頭部特化類群。該新物種為寒武紀中期三葉蟲的頭部特化提供了一個獨特案例。

　　范特西蟲的鞍前區特化代表了一種新的三葉蟲頭部特化方式，此方式和同時期其他三葉蟲的前邊緣特化不同，在整個三葉蟲演化歷史中也未再重復出現。研究表明，除了普遍存在于寒武紀之后（post-Cambrian）的形態特化類型外，寒武紀三葉蟲可能還演化出了其他不同的適應性特化類型。

　　盡管一些三葉蟲的頭部特化與其挖掘沉積物的生活習性相聯系，但范特西蟲的特征并不完全吻合。由于一般用于加固頭蓋的前邊緣結構在范特西蟲中已退化，且不規則形狀的力學性質并不比半圓形更穩固，這表明范特西蟲特化的頭蓋并不堅固；和同層的其他三葉蟲相比，大部分范特西蟲頭蓋化石的前部已破損折斷，這印證了“其頭蓋的堅固程度甚至不如正常三葉蟲的半圓形頭蓋”的觀點。因此，范特西蟲獨特的外形可能與捕食、迷惑天敵等其他因素有關。此外，研究人員通過個體發育標本發現，范特西蟲發展和穩定的頭部輪廓與其成年期初期較吻合，這暗示了這種特化可能與性選擇有關，而非僅受到生活策略的影響。

　　相關研究成果以new middle Cambrian trilobite with a specialized cephalon from Shandong Province，North China為題，發表在Acta Palaeontologica Polonica（《波蘭古生物學報》）上。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項（B類）、國家自然科學基金和現代古生物學和地層學國家重點實驗室項目的支持。

　　論文鏈接 

圖1.耳形范特西蟲（Phantaspis auritus）的較完整背殼（左）及頭蓋標本（右）

圖2.耳形范特西蟲（Phantaspis auritus）的背殼重建及個體發育

圖3.耳形范特西蟲（Phantaspis auritus）復原圖（霍秀泉繪）