奇蝦(Anomalocaris)不可思議的複眼(compound eye)2-11-2013年初二

 

 

奇蝦(Anomalocaris)不可思議的複眼(compound eye)

2-11-2013年初二

    澳洲南方的袋鼠島(Kangaroo Island)，於2011年發現了一具異常清晰的奇蝦化石⁽¹⁾，放射線同位素定年，形成化石的時間是距今5.15億年前的寒武紀，化石清晰到複眼上有多少個小眼(ommatidia)都能數得分明(圖3.)。

圖1. 一具異常清晰的奇蝦化石，由John Paterson博士領導的一組國際考古團隊，發現於澳洲南方的袋鼠島(Kangaroo Island)Emu Bay頁岩中。

圖2. 澳洲南方的袋鼠島(Kangaroo Island)。

圖片來源：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018207000612

圖3. 奇蝦化石的複眼，相當的清晰。

圖片來源：http://bioteaching.wordpress.com/2011/12/20/cool-new-paper-anomalocaris-eyes/

    奇蝦的標本幾乎在全世界各地都有發現，可是以前的標本只能得知奇蝦的複眼為卵圓形、長度約在2～3公分之間如此而已。這個新近發現的標本，可清晰看到奇蝦複眼的結構，發現奇蝦的複眼最少是由16,000個六角形的水晶體(lenses)的小眼(ommatidia)所組成。比較現存的果蠅，其複眼也只由800個小眼組成。而昆蟲學家都知道，複眼中組成的小眼越多，越能看到清晰的影像。

    遠在寒武紀的奇蝦，居然能擁有16,000個小眼組成的複眼，確實出乎學者專家的意料之外！

圖4. 遠在寒武紀的奇蝦，居然能擁有16,000個小眼組成的複眼。

圖片來源：http://www.nature.com/nature/journal/v480/n7376/fig_tab/nature10689_F1.html

    就算現在演化最成功的昆蟲中，也只有蜻蜓的複眼擁有30,000個小眼，視覺的敏銳度勝過奇蝦而已。

    很多學生命科學的網友都曉得：達爾文的演化論的「主軸」是天擇說(Natural Selection)─物種的存在是經過天擇的結果，所謂的「物競天擇，適者生存」，最後無法適應環境的物種就自然被淘汰了。可是反觀奇蝦─牠是寒武紀海洋中最大的掠食者。身長超過60公分，甚至長到91.5公分⁽²⁾！然而當時寒武紀其他的海中動物，不管是伯吉斯頁岩化石的動物群或澄江化石動物群，少有體型超過10公分的動物。也就是說奇蝦(Anomalocaris)是當時海洋動物群集(community)中的最適者，依據達爾文的理論「Survival for the fittest.」，奇蝦應好好的生存下去才對，結果這最適者卻被淘汰了？生存的時期，還沒三葉蟲(trilobites)活的長久！

    達爾文在《物種原始論》中再三強調，演化的過程是藉著微小的步伐逐漸累積而成的。這樣的論點，其實並不適用於奇蝦，因為從來沒發現過奇蝦有漸近過度型的化石，(這點與馬的化石很不不同。) 達爾文學說的演化模式，更與伯吉斯頁岩生物群；澄江生物群展示的演化模式不俯合。

    更直接了當的說：達爾文的天擇說，是完全無法解釋短短數百萬年或千萬年形成的「寒武紀大爆發」這樣的事實的？或為何這麼早期的奇蝦複眼就擁有這麼敏銳的視覺？

參考文獻：

1.     Paterson JR, Garcia-Bellido DC, Lee MSY, Brock GA, Jago JB & Edgecombe GD. Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes.

   Nature 480, 237-240. 2011.

2.    VanRoy, P. & Briggs,D. E. G.

   A giant Ordoviciananomalocaridid.

   Nature 473, 510-513. 2011

   Nature 473, 510–513 (2011).