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听:德里克。布里格斯

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在这次演讲中,地质学教授G. Evelyn Hutchinson和地球物理学教授Derek Briggs谈到了寒武纪早期沉积物生物多样性的爆发。他说,“如果我们把伯吉斯页岩的动物群比作一幅漫画,这就是生物的多样性。如果我们把所有柔软的没有石化的东西都取出来这就是我们剩下的东西。这是40%我们遗漏了另外的60%。所以这就是我的理由,如果你需要的话,那就是研究保存非常完好的软体化石的理由。”

不列颠哥伦比亚省的伯吉斯页岩化石和类似的寒武纪沉积物具有标志性的地位,它们是生活在5亿多年前的现代海洋生物的奇怪先驱。幸运的是,保存软体动物的遗址也出现在较年轻的古生代岩石中,尽管更少。在这里,我们发现了更熟悉的化石,它们直接导致现代类群。如果没有这些特殊的保存,通过贝壳和其他坚硬部分的记录,我们只能获得约40%的古代生物多样性的证据。世界各地新发现的化石继续揭示海洋生物多样性的起源和早期进化。

西格玛是一个致力于促进科学研究的全国性组织。

音频记录:

提问者1:大家好。谢谢大家的光临。我叫黛布拉。我是今年斯沃斯莫尔学院西格玛分会的总统。最佳线上娱乐在介绍主讲人之前,我想先介绍一下Sigma。西格玛于1586年在康奈尔大学创立。这是一个科学研究协会。这是一个国际组织的使命,我引用他们网站上的内容,“表彰科学成就。鼓励和加强全世界对科学和技术的原创研究的赞赏和支持。支持科学上的原始调查”…… oh sorry, "and to foster worldwide creative, dynamic interaction among science and technology and society."

提话者1:我喜欢它的一点是它成立一年后,1887年就有五位女性加入。斯沃斯莫最佳线上娱乐尔学院成立于1922年。第一章完全是本科生。全球500多个分会之一。我们分会举办讲座、晚宴。我们帮助支持学生旅行在会议上发表研究。每年9月,我们都会赞助一个海报会议,你们中的许多人可能已经见证了。大厅里还有很多去年海报活动的照片。

提话者1:我还想提一下,因为我非常擅长希腊语。所以,我们都是这样。

提问者1:好的,现在,我非常高兴地欢迎德里克教授[布里格斯00:01:50],他是我们今天的主讲人。他在都柏林大学获得学士学位,在剑桥大学获得博士学位。他曾在英国剑桥大学、伦敦大学、布里斯托尔大学和芝加哥大学任职。自2003年以来,他一直在耶鲁大学任教,担任G. Evelyn Hutchinson地质学和地球物理学教授。也是耶鲁皮博迪自然历史博物馆的馆长。

提问者1,Briggs教授也是皇家学会的会员,也就是皇家学会,但在其他皇家学会拥有奖章和会员资格;都柏林,爱尔兰学院。你们有很多皇家社团,真厉害。但也有许多其他的会员和[听不清00:02:45]在大洋彼岸的美国和其他地方。他的研究重点是保存异常完好的生物群落化石的保存和进化意义。这是给你们的…你们同学要为之奋斗。他的作品被引用了一万八千多万。这项工作包括对软体化石的研究,除了更传统的硬体化石外,软体化石是了解过去生物多样性的关键。所以今天,你们将听到布里格斯教授关于[寒武纪00:03:29]及以后的生命。 An explosion of bio-diversity.

提问者1:请和我一起欢迎。

Briggs教授:谢谢。你觉得我需要用麦克风吗?好吧,如果你听不见就大声喊。这并不矛盾。我很高兴能与热心研究的伙伴们共处一室。本质上就是我们所做的。这是我第一次来斯沃斯莫尔,天气不归我管。最佳线上娱乐我们现在就开始吧。马上。 I had a very enjoyable evening last night with the [inaudible 00:04:17] society thanks to Rick Hellman who is here. And I enjoyed talking to Vince[inaudible 00:04:23] this morning. And one or two of you have decided to come back which is very reassuring.

Briggs教授:寒武纪的生命。多样性的爆发。让我从1981年已故的杰克·塞普科斯基(Jack Sepkosky)的一张图表开始,毫无歉意。他当时在芝加哥大学,是最早从多样性的角度,研究生命历史的衡量标准的人之一。这张图是基于科的数量,分类科,但这些是海洋沉积物中的shelly化石科。这是一个有选择性的数据库。V是Vendium,是埃迪卡拉纪的旧俄语名称,我们称它为前寒武纪。这是寒武纪大爆发,这是物种多样性的增加,从[听不清00:05:25]到古生代的高原。

布里格斯教授:然后是一个大幅度的下降。这就是通常所说的“灭绝之母”。我不太确定为什么它一定是所有灭绝之母。如果你愿意,它可能是所有物种灭绝之父,也可能是生命濒临灭绝之父。但幸运的是,它没有,当然,我们有这种多样性的戏剧性增长直到今天,然后我们正在对当前的[听不清00:06:00]造成可怕的破坏,这是我不打算谈论的。我将留在这里,在化石记录的早期。

Briggs教授:我刚才给你们看的这张图是基于shelly化石记录的。我最关心的,正如Deb所说的,是在软体化石记录中的异常石化。那么我们为什么要关心软体化石记录呢?shelly的化石记录还不足以满足我们的目的吗。早在1978年,已故的Tom Schoff,同样是在这类研究真正开始的芝加哥大学,做了一个有趣的…我们把它叫做一个实验。这实际上是在星期五港实验室的观察;位于西海岸的华盛顿大学。如果你有机会去,那就去吧。这是一个奇妙的地方。 And he surveyed mud, sand, and rock formers. Modern formers. The modern beach, rock pools and sandy biotas and he compared the organisms he found with their representation in the fossil record. And he found that about 56% of the mud fallout, 68% of the sand fallout, 61% of the rock fallout are not represented in the fossil record. And if we turn that around, it means of course that the shelly fossil record is about 40% of total diversity through time in marine settings.

这里是[听不清00:07:50]这里是化石脊,这一小片雪带是伯吉斯页岩采石场,最初的沃尔科特采石场,在20世纪被发现。事实上,我的整个博士学位都没有去那里。简单地挖掘华盛顿史密森学会的藏品,这是沃尔科特在20世纪早期努力的遗产。

布里格斯教授:但在20世纪80年代初,我有机会在皇家安大略博物馆做实地工作。布里格斯教授和他的研究生同事西蒙[听不清00:08:33]只在伯吉斯页岩露头。我们在7月初去了那里,如果我没记错的话应该是1982年。采石场积满了雪。我们只获准在采石场扎营。当然,我们是装备精良的英国/皇家安大略博物馆团队,所以我们没有挖雪的工具。所以我仍然清楚地记得拿着金属板,铲掉雪,把帐篷搭在上面。然后下了一夜的雨,我们可以听到雪从帐篷边上滑下来的声音。所以这是一种洗礼…我本想说火的洗礼,但这是错误的类比。 Quite the opposite.

布里格斯教授:但我们确实在那里玩得很开心,如果我们看看伯吉斯页岩的动物群,这是生物的多样性。如果我们把所有柔软的没有石化的东西都取出来这就是我们剩下的东西。这是40%我们遗漏了另外的60%。这就是我的理由,如果你需要的话,这就是我研究保存非常完好的软体化石的理由。

布里格斯教授:很多人仍在研究伯吉斯页岩。皇家安大略博物馆仍在派出探险队,有时一年一次,有时隔年一次。他们在不列颠哥伦比亚省发现了新的地点和新的化石。因为从本质上讲,它们是在开发寒武纪海底的不同生物。可能年龄略有不同。去年我有幸和Jean Bernard Caron合作,Jean Bernard Caron是皇家安大略省无脊椎动物博物馆的馆长,我们在这里描述了这种动物它是酮类动物酮类是箭虫因为它们看起来有点像箭,它们在现代海洋生物群中非常常见它们是非常凶恶的捕食者因为它们的前肢有刺,用来捕捉猎物。但幸运的是,它们的尺寸一般只有几厘米。所以它们不会给我们带来任何麻烦。幸运的是,寒武纪的蠕虫要大得多,因此更容易研究。这种特殊的动物大约有10厘米长。

布里格斯教授:我也一直在佛蒙特州北部的一个寒武纪地区工作,那里的化石在19世纪80年代首次被发现,那里被认为是废弃或丢失的地方,这里的这位先生,乔瓦尼·佩里,他是一位古生物学家,他收集化石是为了好玩,他再次租赁并开放了采石场,主要是因为他对三叶虫感兴趣。这个地方出产壮观的三叶虫,稀有但通常是完整的,他开始发现柔软的身体化石。这是一只虫子。这是一种巨大的[听不清00:11:34]类掠食者的附属物,叫做[听不清00:11:36]。他帮我解决了很多麻烦让我们合作研究这个特殊的采石场,如果你愿意,这是第一个被发现的寒武纪伯吉斯页岩类型的遗迹。这是乔凡尼的一个三叶虫。我是秋天去的,和他一起收集了几天。他在那里呆了整整一个星期,他把大块的石板[听不清00:12:07]切成化石;他整整一周发现了3个标本。这就是奉献精神。 Dedication, zealous researchers, is required for doing science.

布里格斯教授:如果这就是我们的伯吉斯页岩群落,那么很多生物看起来都很奇怪。它们对我们的眼睛来说是特别的,史蒂夫·古尔德是著名的事物科学作家,现在不幸去世了,他曾经把这些长相怪异的动物称为“奇怪的奇迹”。我们在伯吉斯页岩中发现了许多这种奇怪的奇迹实际上在世界其他地方的伯吉斯页岩类型的矿床中也有。让我向你们介绍3然后你们就会知道我是怎么做的了。

Briggs教授:这是我的第一个问题。这是一种叫做微dochium的东西。微石首次出现在灰岩的残渣中,寒武纪的灰岩,溶解在酸中。所以这些小结构是微观的,只有2到3毫米宽。当寒武纪岩石和其他东西一起溶解时,它们就会出现,比如小贝壳之类的。问题是,它们到底是什么?你能理解吗?这里有一些在文献中提出的观点。某种支持依附在岩石上的有机体的东西,可能是一个群体,可能是一个几乎像蛋盒一样的地方,容纳早期幼虫阶段。或者,它们可能是硬骨,一种可以使皮肤变硬的小盘子。

布里格斯教授:在伯吉斯页岩中有一种长得很奇怪的动物,叫做裂片动物,因为它有叫做坐骨的裂片状四肢。我的研究生导师重新描述了坐骨病他证明了这种病通常与海绵有关很可能是靠吃海绵组织生存的很可能不是寄生的。我怀疑海绵是不是死了,但它可能把这些小触角插进海绵里吸走了软组织。这是古生物学家的梦想。动物爬出岩石,活在桌子上,你不必担心重建它,你可以描述你看到的。不幸的是,这并没有发生。只在电影里。

布里格斯教授:所以这些类似裂片类的动物,这些寒武纪的海洋动物,生活在540或3000多万年前,2500万年前,它们与一组生物体关系密切,也是裂片类,学名是[听不清00:15:07]它们有时被称为绒虫。这些生物生活在南半球潮湿腐烂的木头和森林垃圾中的陆地上。所以它们和寒武纪海洋环境的距离是你能想象到的最远的。你瞧,其中一种寒武纪的裂片类动物出现在中国,在一个比我一开始介绍的伯吉斯页岩更古老的矿床中,微礁菌成对地出现在它的一侧,所以看起来它们实际上是保护有机体的种子。现在它们看起来不像伪盔甲因为如果你是一个半理智的捕食者你只会钻到幼鲸位置之间的帽带里。所以它的一部分是受保护的,而另一部分显然没有。

布里格斯教授:我们真的能推断出这些是为了保护或者与保护有关吗?我们可以,如果我们把这个放在其他种类的生物的背景下考虑,这里的微石藻,[听不清00:16:15]至少有小刺,如果我们把注意力转向伯吉斯页岩中的一些东西,致幻症,我的研究生西蒙·卡尔梅·莫里斯描述过,我之前介绍过他。用这种方式重建的是一种奇怪的蠕虫状动物在寒武纪的海底行走。伙计们,做一下思想实验,你能让这个东西在泥泞的基质上行走吗?我挑战你做到这一点,我挑战这东西即使在最轻微的水底水流中也能保持直立。

Briggs教授:当然,不幸的是,这只是基于部分证据,进一步的样本显示,这些结构实际上并不是独立的触须,它们的末端可能有独立的颚。这简直是噩梦。但它们实际上是其中一组裂片。不幸的是,由于没有充分的证据西蒙把这个东西拿反了,可能也拿反了。我们现在知道[听不清00:17:28]是这样的。现在你可以看到与微dychtium的联系因为我们在旁边有一系列的板,在这种情况下,它们有刺,不是用来走路的高跷,是用来保护的刺。所以很明显,你们可以看到它们之间的联系你们可以看到有一组这些东西中国古生物学家在一篇论文中重建了它们你们可以看到它们之间的关系和可能性。这一开始是一个奇怪的奇迹,事实证明它非常奇怪,但它实际上与一种现代的裂片类生物非常接近,这种生物恰好是一种幸存者,现在生活在陆地环境中。

布里格斯教授:这是我的第二个奇怪的奇迹。这实际上是我在博士论文中描述过的。当我去剑桥读博士的时候,我被分配到了双壳节肢动物。现在来看双壳节肢动物,它们看起来像虾,但只有两个瓣膜和一个铰链来保护动物的前部。那么为什么这是双壳节肢动物的一部分呢?因为这被认为是一种类似虾的生物的身体即使没有发现壳骨,它被重建了这是查尔斯·奈特在1942年从国家地理杂志上对伯吉斯页岩的著名修复这是这个结构从一个有两个瓣膜的东西背后伸出来,一个类似虾的生物。

布里格斯教授:我想说的是,如果你在商店里发现一叠《国家地理》杂志,他们在卖旧书,或者有人在清理,这本书总是没有了,因为他们还有另一套恐龙的重建版。总有人先到的。非常令人沮丧。

Briggs教授:那么,另一个与这个故事有关的化石就是这个结构。结果是一个[听不清00:19:40]你们一会儿就会看到,但被[听不清00:19:44]重建成寒武纪海洋中漂浮的菠萝环。因为他们认为,由于它的径向对称,它一定是某种美杜莎或水母。但如果你仔细观察,在反射光中看到它,不需要太多想象力就能意识到这不太可能是水母。你可能在海滩上遇到过这些东西,你很清楚它们没有牙齿。它们实际上是带刺的生物体。结果是我的导师从国家博物馆借来了一系列标本,从沃尔科特的收藏中把它们放在了剑桥这些标本中有水母,不,是动物前部的一个颌骨状的结构还有上面的四肢这些很难看到,这就给了你这样的重建。

布里格斯教授:这是我的虾鼻子,它原来是一个附属物。我很高兴地说,在我们找到完整的标本之前,我设法弄明白了这个问题。这是我们的水母,原来是下颚。从体型上来看,它可以达到半米,甚至更大,所以它是一种巨大的寒武纪捕食者偶尔它会咬三叶虫。因为我们发现三叶虫的尾部有W形的咬痕当然,不用说,你只能找到那些幸存下来的,你找不到那些被完全吞噬的。有时它们会有一些小的疤痕组织这意味着它们被覆盖了,再次蜕皮,以某种方式设法处理这部分保护的丧失。这是一个模型。我们和日本电视公司NHK做了一些合作,相当于美国的PBS和英国的BBC我会给你们看一个短片,向那些会说日语的人道歉。

3号提问者:(日语)

布里格斯教授:这些都是电视公司深思熟虑后提供的。(相声00:22:13)

3号提问者:(日语)

4号提问者:我的导师。从这里剥离,页岩和…它有双层页岩。似是而非的。[相声00:22:44]如果你试着[听不清00:22:47]

Briggs教授:好了。这些东西被巧妙地填充了一些凝胶物质所以它们有这种黏糊糊的内部。如果你玩它的时间足够长,你最终会咬出一个看起来大致是W形的咬痕,很像我刚才给你们看的三叶虫的咬痕。当然,这让日本电视公司非常高兴,因为他们得到了一些实际上类似于比较的东西。他们还在这里生产了这个,这让我更兴奋,因为他们成功地……不,我没有这个的电影,你们听到后会松一口气的但他们成功地做了一个会游泳的模型我们在剑桥附近的一幢豪宅里度过了一个愉快的下午,那里有一个游泳池,玩着这个东西。在泳道上游来游去,证明它确实像我想象的那样游泳。

布里格斯教授:寒武纪的海洋中有这些巨型捕食者,现在全世界都有。这是一个来自澳大利亚鸸鹋湾页岩的例子,这是一个来自中国的特别激烈的例子。这些物质分布很广自从我们在20世纪80年代把它们放在一起之后发现了许多不同的物质稍后我会给你们展示其中的一到两种。

布里格斯教授:寒武纪中有很多奇怪的生物,但就它们所处的位置而言,它们基本上是茎类的一部分。我不想在这个问题上花太多时间但你们中的一些人可能对这个想法很熟悉。这是今天。这是一个主要的类群或门。这是另一个。我们在寒武纪采样的大部分都是这些系谱的早期分支,这些系谱导致了我们现在已经灭绝的类群。所以它们并没有告诉我们很多关于现代海洋生物进化的信息。如果你喜欢的话,它们是茎组。如果我们想更接近我们现在所处的冠层,这将使我们作为生物学家感兴趣,我们必须研究更年轻的岩石。

Briggs教授:那么,我们进入这条多样性曲线的下一部分,我在一开始的时候给你们展示过[听不清00:25:04]1980年的版本。我们称之为GOBE,这是一个糟糕的缩写。实际上它的意思是大生物多样化事件。试着在喝了几杯啤酒后说出来。GOBE要简单得多,尽管它确实是一个相当难看的术语。所以如果我们去GOBE,我们在GOBE的问题是很少有例外的保存。由于一些不合适的原因这里有很多这只是一个非常小的样本的经典地点。寒武纪有许多保存特别完好的动物群。这可能与海洋化学和寒武纪粘土的组成有关,这些粘土掩埋了这些生物,并可能抑制了腐烂。

布里格斯教授:但幸运的是,当我们进入大生物多样化活动时,在这个组织中有1到2个组织。我们想要找到另外的60%shelly的记录里只有40个。所以我们可以去摩洛哥的非斯或奥塔,我们最近一直在那里工作。这是一个非常适合工作的地方,我们说的是撒哈拉沙漠的北部边缘。阿特拉斯山脉以南。这里的风景非常壮观,而且特别好,因为这里没有植被,而植被对地质学家来说是一种威胁,因为它掩盖了岩石。所以我们关心的是收集;我们可以沿着一系列特殊的小突起或悬崖沿着河床走,在几个地方收集。从这里出土的还有其他保存非常完好的化石,其中一些与寒武纪的伯吉斯页岩样本非常相似。

布里格斯教授:这是一个[听不清00:26:53]寒武纪的布尔吉斯页岩。这些是来自飞石类的标本,它们要年轻得多,我们说的是比它们年轻几千万年的东西,这些是看起来和我们在寒武纪样本中发现的附属物非常相似的附属物。我们对这个标本特别感兴趣的是除非你是古生物学家否则你可能很难理解为什么我们对这个标本特别感兴趣。它看起来像一个棕色的斑点。好吧,这是畸形蛙,实际上,你可以从畸形蛙身上得到规模的印象,这是迄今为止发现的最大的完整恐龙。它在一个巨大的凝固体中,我把岩石分开了在这个例子中很早就被二氧化硅胶结了的岩石在三维空间中或多或少保持了原状。不幸的是,固结不包括前面的那些附着物但它们是单独出现的我们可以可靠地将它们在页岩中联系起来它们看起来像这样。

布里格斯教授:这是这个特殊的异螺鱼前端的附属物,是4级,你可以看到我们在看什么。这是肢体,有点弯曲。这些是向下的叶片。这些是其他的叶片,所以这种排列让人联想到碎片。这是一系列相同排列的小版本如果我们重建这个动物它看起来是这样的。确实是这样的。可能不是那种颜色。所以,这是一种不同的反常蛙形龙,你已经知道它是如何进食的了。这是一种自适应动物,它没有一个有牙齿的大圆形下颚。这实际上是一个早期的大型生物以鳍状肢为食的例子。 And this array of comb like projections is for that purpose. So it was flippering small swimming arthropods out of the ocean and consuming them. So this gives us an indication that these things were not only diverse morphologically but they were diverse ecologically in terms of what they did.

布里格斯教授:它们的关系是怎样的,细节并不重要在这里我要补充一下,这是我们的裂片类动物,这是异常裂片类动物这是三叶虫和其他现代节肢动物。所以这东西还在证人席上。它并没有给我们太多关于现存物种祖先的信息。我们还有另一种来自菲索的动物……我们从[听不清00:29:52]这里有另一个我要介绍给你们的,它也在展台上,但在这种情况下它不是节肢动物,你可能知道,也可能不知道它是什么。它前面有一个大阀门。这是这部分和对应部分的两幅插图,一幅调换了位置,然后在动物的后部有一系列的细刺或sterites。有趣的是,如果我们仔细观察它外壳的前部就能清楚地看到构成巴拉杜拉的锋利牙齿。

布里格斯教授:你们当中的生物学家可能意识到巴拉杜拉是蜗牛或其他软体动物的下颌结构。所以这显然是一只软体动物。我们称之为Calvapalosa。这是一个比真人略大的模型。它展示了前面的瓣膜和刺状结构下面的不太容易重建因为细节不完全在那里但大部分都在。如果我们看一下这里的关系,不要被这张图的复杂性吓到,这是现代有壳软体动物;蜗牛,蛤蜊,章鱼,keflapod等等,这里是小壳类动物,这是一种基本的祖先形态,还有一堆看起来很奇怪的现代软体动物,你们可能不熟悉。包括石鳖,编码雄壳从另一条线上脱落。这又是在证人席上的,但当我们到phesaloto的时候我们有一些不在证人席上的东西你们可以直接看到这是什么;这是一只马蹄蟹。 And you can all identify this if you've ever seen [inaudible 00:31:41] on the seashore. So this is clearly something that indicates that modern groups are present in the ordivision and indeed this exceptional record that phesaloto provides for us indicate that the modern groups went further back in time than we formerly realized, and some of the Cambrian groups went further forward in time likewise.

布里格斯教授:所以,如果我们想要研究王冠的起源,生物体的生命群,我们必须深入更年轻的岩石中,我们很难找到特别的保存,其中一个[听不清00:32:17]没有保存下来的地方是[听不清00:32:21]英格兰中部,大约是4.3亿年前,我们称之为我们的herefiture生物群。所以这是另一种类型的[听不清00:32:32]在这种情况下,我们确实有植被,但我们在一个以前工作过的采石场,我们实际上可以在那里安装土方设备。这是以前珊瑚礁表面的火山灰层。我们不确定它是否像庞贝古城,但可以肯定的是大量的火山灰被倾倒在海洋中。它可能是直接倾倒在我们发现的动物身上,也可能是被洋流倾倒后重新加工的。然后把动物埋了。这个项目我已经做了20多年了,我们还在和一对双胞胎一起写论文,大卫和德里克·参议员,一个在莱斯特,一个在牛津,还有马克[听不清00:33:17],他在伦敦帝国学院。

布里格斯教授:这就是你收集的东西。这对一般的化石收藏家来说不是很令人满意。那也不会让瑞克心跳加速。但对一个爱尔兰人来说,这是非常满足的,因为这就像从地里摘土豆一样。然后你把它们带回实验室,敲开结块当你敲开结块时,你会得到像这样的图像。所以外层的结块有点风化了,所以你会看到这个棕色的颜色而中心部分是原始的灰色,然后在中间有一堆方解石如果你仔细观察它似乎是某种[听不清00:34:03]。得到这样的横截面。从一端到另一端大约有4个[听不清00:34:10]长。没人知道这是什么,除非你看过那些文件我对此深表怀疑。原来这是一只海蜘蛛。 So here's our sylearian animal, here's our modern sea spider. They are not strictly spiders but they are related to literates, and they are quite common in the morror oceans. This one's dried out of course, they don't normally look quite so sad. But needless to say one would have terrible trouble figuring what this looked like and discovering it was like that. So let's see how you would do it.

布里格斯教授:20年前,也就是20世纪90年代,我们刚开始研究的时候,我们只是破坏了结块,这是一个小的节肢动物,一个类似马蹄蟹的东西。我们称之为焦斑。这是一个部分,你可以想象你在实验室里用小虎钳劈开结块,这是一个部分可能是前后相连的,这是另一个部分是前后相连的但这次是横向的。这是一次从屏幕上出现在你面前。这是一个被切成薄片的,所以你实际上有一个单独的附属物,后面有一些小鬃毛。但基于这种证据,你很难弄清楚物体在三维空间中的样子。你们都知道怎么做;你会说,好吧,做计算机辅助断层扫描。把它放到cat扫描仪上,它就会直接产生图像,本质上就像三维x光一样。然后你可以重建它的样子。

Briggs教授:但遗憾的是,这有一个问题。Cat扫描只有在感兴趣的化石和基质之间有显著的密度反差时才有效。在这种情况下,没有。因为基质虽然是火山灰,但被方解石胶结,而填充矿物也是方解石。所以没有密度对比这些东西在cat扫描中是看不见的。所以我们必须摧毁它。这有点令人担忧,但实际上我们就是这么做的。所以你切出一个小正方形来放你的化石,记住这些东西通常只有一厘米或几厘米大,你把它装在一个支架上,如果你喜欢,可以分级出风。所以你每次可以吹出30或40微米。你把它放在研磨的表面上,把它拉长40微米,把它磨碎,洗干净,拍张照片,把它拉长40微米,把它磨碎,洗干净,然后拍照,用牛津的Carralot Lewis现在的操作者。 And the one saving grace is that you can partially automate it and you can put several examples in one holder so you can do them all at the one time.

布里格斯教授:你得到了惊人的结果。这就是我刚才在第四部分给你们看的动物现在从岩石中提取出来用重建猫扫描的方法重建。这个没问题,因为我们有多个标本。我们可能会对一些罕见的事情有所保留。当然,可取之处是我可以为您将这些信息放在一个文件中,我可以将它发送给任何需要它的人。我们在那里发表论文,这样任何人都可以解决这个问题。我们还剩下很多结块。所以当有一天,人们解决了如何处理密度的差异,就像我们现在所拥有的,也许我们会有一个前进的方法,以自动化的方式来做这件事。

布里格斯教授:与此同时,当我们分解物质时,我们会挠头,试图弄清楚事物是什么。你们能算出这是多少吗?可能不会。它像这样重组,这是腕足类动物,这是壳,这是茎如果你愿意的话,你可以把它们拍成电影。我可以告诉你,在正常的化石记录中,只有壳存活下来。这根柄是软的,当然那些固定在沉积物中的小丝环没有被保存下来腕足类动物身上附着的任何一种外壳生物也没有被保存下来。

布里格斯教授:这是我们最近做的一个。猜测?你可能会说它可能是节肢动物,你是对的。这就是它的样子。我们以卡勒德·胡塞尼的小说命名它为"追风筝的人"你可以看到这是一种节肢动物,你可以看到这些风筝,这些结构附着在刺末端的甲壳上。那么问题来了,这些风筝到底是什么?你在挠头。他们只是在搭便车吗?在这种情况下,动物可能会容忍它们因为它们会在水中移动时产生阻力,它有这些漂亮的长触角,我可以想象它会扫到后面,在它们站稳之前把它们打掉。 Could they be parasites? I think not because the threads that attach them are much too long to make it efficient to extract nutrients and for the most part they are attached to spines right on the edge of the carapes.

布里格斯教授:所以我们认为这些是幼鱼,这是一种奇怪的孵卵策略,这是有证据支持的。当你把风筝的末端切开,可以这么说,你可以看到附属物,所以它们看起来像小胶囊,可能包裹着一个幼年节肢动物,然后在一段时间后出现。这种解释存在一些问题。例如,节肢动物蜕皮时会发生什么,它会抛弃自己的骨架和所有的风筝吗?这意味着它必须在另一只蜕皮之前经历整个成熟的过程。还有其他的问题关于它是如何得到这些东西的但是最近很高兴的是追风筝是一种奇怪的繁殖策略[听不清00:40:48]

布里格斯教授:那么,那些让我们对现代群体有一些了解的动物呢?这是一个老问题。在你重建它之前,你根本不知道它是什么。这些其实是鸵鸟类,鸵鸟类是毫米大小的甲壳类动物,我们不仅可以重建它们的甲壳,还可以重建它们内部所有的附属物。如果我们这样做,我们就会得到一种与现存的牡蛎极其相似的生物。这些特殊的物质来自日本海,它们是一组被称为zenolaparids的物质。这里我们有一个很明显与现代群体相关的东西。我们不仅有雄性,事实上最后一个是雄性,我们有雌性这是一条雌性的ostcod我们称之为Nymphatalina我们知道它是雌性因为它的尾部有卵团在它的甲壳里面有一个孵化室和现代ostcod的育儿袋里的卵团很相似。记住,这个东西大概有2到3毫米长你们会想起这个信息有多壮观。

布里格斯教授:寄生虫附着在这些东西上。我们认为这可能是一条新的鸵鸟鱼,因为它有这种奇怪的尾巴状结构出现在铰链的后部。但在这里你可以看到重建,这是背部视图,这是侧面,这只是鸵鸟的腹侧部分。这是另一个,在里面,附在蛋上。这几乎可以肯定是一条志留纪舌虫,或称舌虫。这里你可以看到它是孤立的。这些都是非常恶心的小寄生甲壳类动物,研究现代生物学的人在弄清楚它们是什么东西时遇到了很大的困难,即使是在活着的时候,因为它们看起来与任何一种活着的甲壳类动物都很不一样。当然,这里的可取之处是基因测序和分子系统发育。

布里格斯教授:现在舌虫,或称舌虫,主要存在于脊椎动物体内,主要存在于陆生脊椎动物体内,这些脊椎动物将舌虫作为生命周期的一部分吞下它们,它们在内脏中活动,通常在现存哺乳动物和爬行动物的肺部。在这种情况下,我们看到了一个阶段,也许在这个群体的进化过程中,它们在海洋环境中依附于其他节肢动物并寄生在它们的卵结构上。我们也发现了一些现代的初足类动物,不是五足类而是小的等足类动物比如这里的那个,以这种活的节肢动物的卵团为食。

布里格斯教授:我们在化石记录中几乎没有这些东西的证据,除了非常早的寒武纪形式,微观的,磷化的,但可能是幼虫所以这填补了一个在化石记录中几乎没有表现出来的群体的空白它属于五齿虫群,[听不清00:44:07]。

布里格斯教授:我们能对这个过程说点什么吗?因为我们现在显然是在处理和今天的事物密切相关的群体。如果我们能谈谈这些东西是如何进化的,以及进化的发展可能是如何影响化石谱系的形态变化的,那就太好了。

Briggs教授:这是我最后一个来自[听不清00:44:32]的例子。这是一只马蹄蟹。它叫憩室菌。为了提醒你,或者是指导你,这是现代鲎,今天的马蹄蟹。这是蜕皮。你可以看到它的甲壳沿着边缘分裂的方式。你可以看到它的四肢包括前面的小爪,螯,或者螯,然后是2 3 4 5 6然后是后面的一个被缩小了的附属器官,叫做屈肢。这些东西在附肢的底部有刺。它们以三叶虫为食,基本上它们用手肘进食。它们的附属物底部有刺,把食物团团围住,小爪子把食物塞进嘴里。 And then at the rear, the posterior part of the animal they have gills. This is the way they essentially work.

Briggs教授:这是我们的憩室这是一种稍微不同的情况,它可能会旋转。我觉得这个转得很慢所以在这个阶段讲课很危险因为人们会说,哦,我现在要睡觉了。但你懂的。

布里格斯教授:所以当我们开始探索这一系列的肢体时,你马上就会发现它们太多了。这似乎说不通,就好像有人在里面多塞了几个。我们不知道原因。所以当我们观察单个的肢体时,我们发现它们是成对的,而这些成对对应着同一肢体的两个分支。在现代节肢动物中,这是一种非常常见的方式,特别是在水生动物中,它们的四肢底部会附着一个行走的分支和一个鳃分支。我们称其为雌雄同体或两个分支。憩室的奇怪情况是,这两个分支在腹壁的不同位置插入。让我们把它和角膜缘比较一下。我们有一个,它和爪子很不一样但本质上是一样的它末端有一个小钳子。然后我们有两个分支对应2,两个分支对应3,两个分支对应4,两个分支对应5,只有一个分支对应6,然后7本质上是等价的。

布里格斯教授:在现代马蹄蟹的进化过程中,它们一开始是双性肢,有两个分支,然后在前面部分产生了一些分支,用于行走和进食,在后面部分产生了鳃。我们想象同样的事情可能发生在马蹄蟹化石上。那么我们能在现代马蹄蟹身上找到第二分支的证据吗?我去找了一个在纽黑文大学研究马蹄蟹的同事,我问他:“你是否有过突变,有两个分支而不是一个分支的奇怪发展?”遗憾的是,到目前为止,答案是,没有。

Briggs教授:但是关于进化发展的研究是有限的。现代马蹄蟹的胚胎学这是鲎的两个早期阶段。早期和晚期胚胎。当然,你能做的是,给组织染色来绘制一张假地图,这样你就能知道这些组织可能会发展成什么样子。你们当中研究进化发展的人会说,这是一种稍微粗糙的,相当粗糙的看待它的方式。但在这种情况下,如果你对蒸馏体进行染色蒸馏体是一种与许多事情有关的基因,包括附属物的发育你会在头部的主要四肢外得到一个小的额外染色点它的位置和马蹄蟹化石中第二个孤立分支的位置差不多。你瞧,当你进入晚期胚胎时,它就消失了。所以这可能表明进化的发展,也就是。这种基因的抑制可能确实解释了志留纪以后马蹄蟹化石中那种膨胀的消失。

布里格斯教授:如果我们考虑到随着时间推移的特殊保存,我们知道它代表了60%,而不是shelly化石记录中的40%。因此,它使我们对一系列类群有了深入的了解。请记住,许多主要类群几乎完全是软的,因此根本没有化石记录。但如果我们要担心现代生物路径的起源我们必须越过寒武纪,尽管我花了很大一部分的研究时间在这方面,这是非常令人兴奋的,我们必须越过寒武纪至少进入或划分但可以说甚至是志留纪才能理解可能导致今天生活的生物类群的各种过程。

Briggs教授:最后一张幻灯片,这是英国的Silurain(听不清00:49:58)的一组人物,其中很多是节肢动物,软体动物,蠕虫等等。我们还在生产这些东西。我们写得太慢了。所以我们每年都有一些。如果你愿意的话,你可以看着这里。无论如何。谢谢你!

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