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史密斯游顎蟲(Nektognathus evasmithae)

史密斯游顎蟲復原圖(圖片來源:Vinther J et al. (2025),採用 CC BY-NC 4.0 授權)
史密斯游顎蟲復原圖(圖片來源:Vinther J et al. (2025),採用 CC BY-NC 4.0 授權)

年代

寒武紀(「第三期」)

519 Ma





生物學分類

界:動物界 Animalia

門:毛顎動物門 Chaetognatha

綱:古箭蟲綱 Archisagittoidea

科:泳蝦科 Nectocarididae

屬:游顎蟲 Nektognathus

種:史密斯游顎蟲 Nektognathus evasmithae

形態描述

史密斯游顎蟲(Nektognathus evasmithae)是一種早寒武紀的泳蝦科(Nectocarididae)動物,體長範圍約 1.6 至 5.7 公分,身體呈背腹扁平,從背面看具有近似風箏形的輪廓,軀幹在後段逐漸收窄形成鈍狀的尾部。側緣具有鰭條支撐的側鰭,但尾端區域不具鰭條。頭部狹小,具有一對長條觸角,長度可達身體的一半,並配有一對大而圓的眼睛,眼睛可能直接附著在頭部或經由極短的眼柄連接,內部還保存有晶狀體結構,代表其具備相機式眼的複雜視覺系統。


在軀幹最前端,緊鄰消化道的部位,存在一套內部顎器,包含成對的三角形側顎與一個位於更前方的中位基板(median element),推測為輕度硬化的顎器結構。化石的軀幹中段可見一對弓形的磷酸鹽化結構,推測是腹神經節(ventral ganglion),長度約佔軀幹的四分之一。此外,腹神經節延伸至觸角、眼睛以及鰭條的神經纖維亦有保存,甚至可能顯示出類似腦神經節(cerebral ganglion)的構造。在部分標本中,神經節區域上還可見由橫向、縱向與斜向肌纖維組成的肌肉束,存在複雜的肌肉配置。消化道的前段較寬,向後逐漸收窄成管狀,並於尾部前方的區域出現開口。部分個體的腸道內還保留獵物遺骸,例如等刺蟲屬(Isoxys),從獵物的體型推估史密斯游顎蟲能吞食體積達自身體寬三分之一的獵物。


與其他泳蝦科動物不同,史密斯游顎蟲的特徵在於具有分化明顯的尾鰭(但缺乏鰭條)、極短的眼柄(或可能沒有眼柄),以及獨特的腹神經節形態。化石保存輪廓明確,暗示可能擁有較堅韌的身體結構。


(G)內部顎器;(I)等刺蟲屬殘骸;(K)腹神經節;(M)消化道後段;An(antenna,觸角);Fr(fin ray,鰭條);Cr(caudal region,尾部)(圖片來源:Vinther J et al. (2025),採用 CC BY-NC 4.0 授權)
(G)內部顎器;(I)等刺蟲屬殘骸;(K)腹神經節;(M)消化道後段;An(antenna,觸角);Fr(fin ray,鰭條);Cr(caudal region,尾部)(圖片來源:Vinther J et al. (2025),採用 CC BY-NC 4.0 授權)

(A)斜腹視圖;(B)側視圖;(C)背視圖;(D)腹視圖(無肌肉);(E)腹視圖(圖片來源:Vinther J et al. (2025),採用 CC BY-NC 4.0 授權)
(A)斜腹視圖;(B)側視圖;(C)背視圖;(D)腹視圖(無肌肉);(E)腹視圖(圖片來源:Vinther J et al. (2025),採用 CC BY-NC 4.0 授權)

學名詞源

屬名 nektognathus 來自希臘語, nekto 為游泳的意思;而 gnatha 則意旨顎。

種名 evasmithae 則是為了紀念哥本哈根大學的榮譽教授伊娃·史密斯(Eva Smith),她長期以來為丹麥社會公平正義及追究政治人物責任做出了努力。

生物描述

史密斯游顎蟲發現於格陵蘭北部皮里地的西里斯帕斯特化石庫(Sirius Passet Lagerstätte),年代約為 5.19 億年前的寒武紀早期。化石保存了弓形磷酸鹽化的腹神經節結構,這一特徵僅見於毛顎動物門(Chaetognatha)及其幹群,因此將史密斯游顎蟲列入該類群內。


在生態方面,史密斯游顎蟲生活於海洋生態系中,憑藉其大型相機式眼、長觸角以及強大的顎器,被推測是活躍的掠食者,能在海中捕食自游性的節肢動物如等刺蟲屬動物。這顯示牠們在寒武紀海洋食物鏈中佔據較高的營養層級,與現生毛顎動物大多捕食浮游生物的生態位形成明顯差異。研究者認為,史密斯游顎蟲與其他類似的阿米斯克蟲形類(amiskwiiform)的類群,共同揭示了毛顎動物在演化早期曾是一群體型較大、具複雜感官與肌肉系統的掠食者。


作者:水也佑

參考文獻

Vinther J et al. (2025). A fossilized ventral ganglion reveals a chaetognath affinity for Cambrian nectocaridids. Science Advances.


82.79, -42.23




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