新研究：5.4亿年前的灭绝生物用腿呼吸

最近在《科学进步》（Science Advances）杂志上发表的一项研究发现，5.4亿年前的三叶虫（Trilobites）用腿呼吸。

根据加州大学河滨分校（University of California, Riverside）领导的一项新的成像研究，三叶虫的上腿分支有发达的刺状结构。三叶虫是早已灭绝的海洋节肢动物，在古生代的生态系统中占据主导地位。

三叶虫出现在大约5.4亿年前的寒武纪早期，并在大约2.52亿年前的二迭纪末期的大规模灭绝中消失。它们的种类繁多，约有2万种，它们的外骨骼化石在世界各地都能找到。

加州大学河滨分校地球和行星科学系博士生侯金波（Dr. Jin-Bo Hou）说，“到目前为止，科学家们已经将三叶虫腿的上支与甲壳类动物的非呼吸上支进行了比较。我们的论文首次表明，上支具有鳃的功能。”

侯博士和他的同事们研究了两种三叶虫物种的黄铁矿遗骸：加拿大伯吉斯（Burgess）页岩的耸棒三叶虫（Olenoides serratus）和比彻（Beecher）河床的三分节虫（Triarthrus eatoni，属于三叶虫）。

三分节虫生活在大约4.5亿年前的奥陶纪；耸棒三叶虫生存于大约5亿年前的寒武纪时期。

该项研究的合著者、加州大学河滨分校地球和行星科学系的古生物学家奈杰尔·休斯（Nigel Hughes）教授说，“这些被保存在黄铁矿中的“愚弄人的金子”（fool’s gold）对我们来说，它比黄金更重要，因为它是了解这些古生物结构的关键。”休斯教授也是印度统计研究所的地质研究室的古生物学家。

研究人员利用CT扫描仪，在耸棒三叶虫和三分节虫的上肢分支中创建了哑铃状细丝的3D模型。美国自然历史博物馆古生物学系的古生物学家梅兰妮·霍普金斯（Dr. Melanie Hopkins）博士说：“这使我们能够看到化石，而不必在覆盖标本的岩石上进行大量钻探和研磨。”

“这样，我们甚至能看到在显微镜下都很难看到的景象——真正小的三叶虫解剖结构，宽10到30微米。”

研究人员还可以看到血液是如何通过这些微妙结构中的腔室过滤的，在移动的过程中会沿途汲取氧气。它们看起来与螃蟹和龙虾等现代海洋节肢动物中的鳃极为相似。

霍普金斯博士说：“过去，人们对这些结构的作用存在一些争论，因为上肢不是呼吸装置的好位置。”

“你会认为那些细丝很容易被沉积物堵塞在它们所在的地方，它们为什么会在身体的那个地方演化出这种结构呢？这是一个悬而未决的问题。”