数百个穿孔的寒武纪贝壳揭示了5.17亿年前海洋中独特的捕食者-猎物动态。

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美国自然历史博物馆的研究人员在化石记录中发现了已知最早的进化军备竞赛证据。5.17亿年前的捕食者与猎物的相互作用发生在曾经覆盖今天南澳大利亚的古老海洋中。这些相互作用涉及一种与现代腕足类动物有远亲关系的小型有壳生物和一种能够刺穿其外壳的未知海洋捕食者。

这项研究发表在《当代生物学》上，标志着寒武纪时期进化军备竞赛的第一个确认实例。

博物馆古生物学部门的博士后研究员、该研究的主要作者拉塞尔·比克内尔说：“捕食者与猎物的相互作用通常被吹捧为寒武纪爆发的主要驱动力，特别是在此时生物矿化生物的多样性和丰度迅速增加的情况下。然而，很少有经验证据表明猎物对捕食有直接反应，反之亦然。”

进化军备竞赛是捕食者和猎物不断适应和进化的过程。这种动态通常被描述为军备竞赛，因为一个物种的能力提高会导致其他物种的能力提高作为回应。

分析5.17亿年前的贝壳

来自澳大利亚新英格兰大学和麦考瑞大学的比克内尔和他的同事们，研究了来自南澳大利亚的一种早寒武纪托莫特壳类（Tommotiid）物种“Lapworthella fasciculata”的大量贝壳化石样本。这些极小的标本中有200多个，大小从略大于一粒沙子到略小于一粒苹果种子，它们身上的洞很可能是由打孔捕食者 —— 很可能是一种软体软体动物或蠕虫 —— 留下的。

研究人员分析了这些标本与其地质年龄的关系，发现壳壁厚度的增加与短时间内穿孔壳数量的增加相吻合。这表明一场微观进化的军备竞赛正在进行，“Lapworthella fasciculata”找到了一种方法来强化它的外壳以抵御捕食者，而捕食者反过来也投资于刺穿猎物的能力，尽管它的盔甲越来越笨重。

比克内尔说：“这一极其重要的进化记录首次表明，捕食在早期动物生态系统的扩散中发挥了关键作用，并显示了寒武纪大爆发事件期间这种表型改变的快速发生。”

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