深海奇觀:三葉蟲的「暮光之城」演化之謎
三葉蟲是遠古海洋中極具多樣性的節肢動物,多數棲息於海底,部分則適應了開放水域生活。最新研究揭開了「獨眼巨人」三葉蟲(學名:cyclopygids)的演化歷程——這種奇特生物在進化過程中,雙眼竟逐漸融合成單一巨型視覺器官。
三葉蟲是生存於5.21億至2.52億年前的古生代水生節肢動物,目前已知約2.1萬個物種,棲息環境從海底(底棲)到遠洋(浮游)皆有分佈。儘管種類繁多,人類對其整體演化史仍知之甚少。
其中奧陶紀(4.85億至4.44億年前)的「獨眼巨人」三葉蟲尤其特殊,其特徵包括5至7節胸段,以及頭部兩側缺乏頰刺。其學名源自希臘神話的獨眼巨人,因演化過程中雙眼融合成具備廣視角的單一視覺平面。
這類生物棲息於海洋深處的「暮光帶」(中層帶),在透光層下限巡遊,主動捕食浮游動物。部分種類如Pricyclopyge甚至可能以倒立方式游泳,並在第三胸節演化出生物發光器官。
研究團隊運用「支序分類法」分析47個屬的演化關係,發現以中國化石為主的「大洪山蟲科」是「尼萊蟲科」與「獨眼巨人科」的基群。後者以巨型眼睛為特徵,並包含曾被誤認為尼萊蟲的Illaenopsis屬。
隨著演化,獨眼巨人三葉蟲發展出更完善的浮游適應特徵:眼睛不僅增大且向頭部邊緣位移,胸節數量減少,體型縮小且流線化。棲息於較淺水層的物種,其分佈往往更接近海岸線。
當研究人員將推測棲息深度標註於演化樹時,發現基群物種多生活於淺水區。這顯示獨眼巨人三葉蟲在強化浮游能力的同時,逐步向深海遷徙。本研究成果已發表於《歷史生物學》期刊。
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S.J. Braddy, L.A. Dale & H. Wang. 2025. The phylogeny of cyclopygid trilobites. Historical Biology. doi: 10.1080/08912963.2025.2501330