這些侏羅紀海洋生物在木筏上渡過了數十年的海洋。 這是如何做

英國的萊姆里吉斯鎮是侏羅紀海岸世界遺產的一部分。 正是在1830年代,威廉·巴克蘭(William Buckland)以另一位先驅古生物學家瑪麗·安寧(Mary Anning)的化石收集了化石,而威廉·巴克蘭以發現第一個恐龍而聞名。

他們的發現之一是化石化的大麻素殘留物,有時也被稱為「海百合」。 這些花狀動物是海膽和海星的近親,由一系列帶有莖的板連接在一起。

萊姆里吉斯(Lyme Regis)的標本可以追溯到1.8億年前的侏羅紀時期,它們看起來像拋光的黃銅,因為它們已經用黃鐵礦(傻瓜的黃金)化石了。

巴克蘭注意到,這些海百合化石附著在小塊的浮木上,我們稱之為透鏡,這些浮木變成了煤。 他假設,海百合在活著的時候就附著在浮木上,也許是整個生命,都可能懸浮在浮木下面。

現代海百合一般不走這樣的旅程,但是自那以後,我們發現了漂浮的海百合組化石的例子。 然而,目前尚不清楚這些是居住在浮木上的真正繁榮的殖民地,還是只是短期乘客。

現在,我和我的同事們已經證明,這種木筏可以持續長達20年的時間,海藻有足夠的時間成長為成熟並成為專職海洋水手。

巴克蘭的想法最初被認為是幻想,而科學界對此仍然持懷疑態度。 直到1960年代,才在距德國斯圖加特不遠的一個村莊霍爾茲瑪登發現了一組真正壯觀的化石。

文件20200731 14 15j5ylq現在已經發現了海百合筏化石。 (R. Haude /哥廷根大學)

在海洋爬行動物中,鱷魚和炸藥是巨大的殖民地,由完整的原木組成,上面覆蓋著數百個保存完好的海百合。

德國教授阿道夫·塞拉赫(Adolf Seilacher)和他當時的學生(現為教授)雷蒙德·豪德(Reimund Haude)似乎解決了巴克蘭的謎團。 這些漂浮的海百合類確實存在。

有證據表明,在侏羅紀時期,由於氧氣含量低,現在的霍爾茲馬登一直是無法居住的海床,這一觀點得到了進一步的加強。 由於沒有海床可以生存,因此,這些海百合會終生固守在這些原木上。

但是,並非所有科學家都同意。 提出的關鍵問題之一是這些木筏是否可以存活足夠長的時間,以使the突生長到成熟。 根據其近親的現代生長速度(可能仍在200米左右的深度),這可能需要長達十年的時間。

由我本人領導的來自英國和日本的一組科學家決定解決這個問題。 Tatsuo Oji教授對日本海藻類Compound進行了開創性的研究,這激發了我們的動力,這些物質在東京大學的實驗室中一直活著。

原始理論的關鍵部分之一是,直到種群變得太沉重以至於木筏無法支撐它之前,任何漂浮的海藻類菌落都會生長。 原木將沉入無氧海底,然後在此海百合類化石。

但是,對日本沿海活海百合類種群的研究表明,這些動物即使在大型成熟殖民地中也過於輕巧,以致使原木變得過分沉重和下沉。

模型分解

然後我們的研究轉向了木材本身。 我們確定了解殖民地能持續多長時間的方法是建立「擴散模型」。 這估計了原木被水浸透並失效所需的時間。

貝殼狀海藻化石中的木材保存得不夠好,無法讓我們知道它來自什麼物種。 因此,我們在模型中用已知的侏羅紀樹木(例如針葉樹,蘇鐵和銀杏樹)的綜合估計值來表示它。

我們發現,在原木開始下沉或破裂之前,浮木及其海藻狀貨物本應能夠持續至少15年,甚至長達20年。 博物館收集到的證據表明,木材碎片上附著了完整的,完全長成的海百合,這可能是這種倒塌造成的。

最後,我們利用了由艾米麗·米切爾(Emily Mitchell)博士開發的稱為空間點分析的技術來繪製化石之間的空間,並確定位置模式是生態的,環境的還是兩者兼而有之。 這使我們能夠估計這個海百合群落在原木上的樣子。

我們發現,海百合確實確實懸掛在浮木下面,但聚集在浮木的一端。 儘管在原始化石中很難觀察到,但其圖案類似於其他現代漂流物種,例如鵝藤壺。

他們傾向於居住在筏子後部阻力最小的區域,這可以告訴我們殖民地穿越海洋的方向。

如今,這項研究已經毫無疑問地證明了海百合筏的殖民地可能存在並生存許多年,直至成熟並在侏羅紀大洋中穿越很遠的距離。 它們是我們在當今海洋中看到的類似結構的深入例子。

新團隊現在正在使用這些令人興奮的技術,將海底的生活種群與侏羅紀的前輩進行比較。

這可能揭示過去的氣候變化如何影響海洋群落,並有助於科學家了解這些群落如何應對不斷變化的世界中的未來挑戰。 談話

Aaron W Hunter,劍橋大學地球科學系科學指南和導師。

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資訊來源:由0x資訊編譯自SCIENCEALERT。版權歸作者Aaron W Hunter, The Conversation所有,未經許可,不得轉載
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