寒武纪海洋霸主可能“欺软怕硬”

与现代虾没有亲缘关系的奇虾，一直被认为是寒武纪的海洋霸主，能捕食三叶虫等硬壳动物，但最新研究发现，它并没有能力对付具有硬壳的三叶虫——

□冯伟民

(资料图片)

体形庞大、堪称“巨无霸”的奇虾，是寒武纪生命大爆发的明星代表，体长可以达到2米，远超那个时代以毫米或厘米级大小的其他生物，而且它还占据寒武纪食物链的顶端，曾被认为是肉食动物。

关于奇虾的食性，一直以来都存在着争议，近日，英国《皇家学会生物学分会学报》刊载的一项研究显示，奇虾可能主要以身体柔软的动物为食。这项成果再次引发了公众对奇虾食性的好奇。

肉食动物还是杂食动物，争议不断

奇虾究竟是肉食动物，还是杂食动物？为搞清这一问题，科学家从生物学、化石保存状态等方面分别作了分析。

持有奇虾是肉食动物观点的研究者认为，从化石形态学看，奇虾拥有远超寒武纪其他动物的身躯，体长达数十厘米到200厘米，还有宽25厘米的口器，镶嵌着像齿轮一样分布的锋利牙齿，以及一对猎食的巨型前肢。由此可见，奇虾似乎不会只吃处于食物链最低位的生物，它粗大的前肢，更适合抓取大一点的食物，而不仅仅是微小食物。

从奇虾粪便化石看，发现有长10厘米、宽5厘米大小的排泄物，可见奇虾是个大胃王。研究人员还曾在奇虾的排泄物里发现了瓦普塔虾三叶虫的碎片，表明奇虾能咬碎三叶虫外壳。另外，寒武纪时期的许多三叶虫化石表面存在咬痕，也表明很可能是奇虾这样的大型动物捕食的结果。

但是，持有杂食动物观点的研究者认为，目前发现的奇虾化石常常与底栖有机物和浮游生物的化石共生，这暗示着奇虾可能以这些有机物为食。奇虾的口器结构更适宜吸食浮游生物和底泥，因为这种口器使奇虾不仅能摄食底栖有机物获取营养，也能以滤食方式捕食浮游生物。奇虾爪子有许多刺且很长，可形成一个网，凡是从它身边经过的浮游生物，都逃不出这个大网，最终成为奇虾的口中餐。另外，奇虾的体型和生态位与现代杂食性甲壳类动物相似，这也暗示着奇虾可能是杂食性的，包括吃腐殖质、底泥和浮游生物等。

海洋里的游泳高手

近年来，澳大利亚新英格兰大学等机构的科学家，以加拿大奇虾化石为基础，对其前附肢展开3D数字建模，详细分析形态功能和动力特征，并比对现代鞭蝎和鞭蜘蛛，证明作为捕食者的加拿大奇虾的前附肢能伸展和弯曲，故可抓住猎物。

研究还表明，奇虾的前肢强度不足以对猎物实施沉重打击，如果用来攻击硬壳动物的话，前肢很容易损坏。奇虾的口器也显得过于薄弱，不足以碾碎三叶虫的壳。

科学家还通过计算流体动力学，将奇虾的3D模型置于虚拟水流中，以预测它在游泳时采用的身体姿势。结果显示，奇虾前肢的朝向有利于在游泳时减少阻力、节约能量。因此，奇虾是海洋中游泳高手，能在开放的水体中高速游动。

独特的复眼可快速发现猎物

最新研究表明，寒武纪奇虾不具有吃三叶虫的能力，但属杂食动物，荤素兼备。这表明奇虾适应性强，有助于海洋环境中的生存和繁衍。

事实上，奇虾并不局限于寒武纪世界，它最早出现在5.18亿年前的我国云南澄江生物群，历经1.2亿年演化历史。奇虾有如此漫长的演化史，除了食性上的优势，还与其具有一系列的特性有关。

在寒武纪，大部分动物是没有眼睛的，基本上依靠触觉来感知外界环境，但奇虾却进化出了一对带柄的巨眼，能360度环顾四周。奇虾复眼最多带有16000个六角形晶状体，而现代只有少数节肢动物才有这样多的晶状体。奇虾特殊的眼睛构造为它们提供了非常强的视力，能够在昏暗的水下，快速发现周围的猎物，并能遨游在辽阔深邃的海洋中。

寒武纪时期，奇虾家族非常繁盛，已发现13属21个种，在海洋生态系统中扮演着重要的角色。由于其压倒优势的巨大体型和掠食能力，奇虾对当时的生物群落和生态系统具有重要的影响，它的出现和存在，可能对其他物种的繁衍和形态演化产生了压力，并推动了寒武纪生物多样性的发展。

（作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员、南京古生物博物馆名誉馆长）

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