超过2000万年以前,在现在台湾北部的海岸外,一种海洋生物在海底的沙子中垂直挖隧道,然后转向一边。时不时地,这只动物——可能是一只瘦骨嶙峋、匍匐前进的古老蠕虫——会把头伸到沉淀物上,抓住一些猎物,并把不知道的食物拖进它的窝里。

据推测,这种生物一次又一次地盛宴,直到最终死亡。当它这样做的时候,它的身体并没有被保存下来——水、时间和捕食者都可能对软组织造成残酷的伤害。虽然它的身体已经消失了,但多亏了它伏击的证据,科学家们可以开始解码它的生活故事。

这颗行星上到处都是生物穿越的证据,从恐龙穿越古老的海岸填充物穿过新浇筑的混凝土.这些记录是化石的痕迹,是很久以前(或不太久以前)活动的快照,在没有物理遗迹的情况下仍然存在。它们不仅存在于海浪之上。这种海洋生物的洞穴被保存在沙子中,最终变成了岩石,国立台湾大学的地球科学家Ludvig Löwemark和日本高知大学的地质学家奈良正一(Masakazu Nara)在2013年遇到了这些岩石。2016年,当潘玉妍开始在国立台湾大学攻读地球科学硕士学位时,Löwemark建议她仔细看看这些化石

在漏斗状的开口下面,古老的洞穴向侧面俯冲。
在漏斗状的开口下面,古老的洞穴向侧面俯冲。潘玉妍

由潘领导的研究小组,包括Löwemark,奈良和其他五人,在最近的一篇文章中描述了他们的发现科学报告该团队研究了超过319个洞穴,其中大多数是碎片。通过对它们进行综合研究,科学家们能够得出结论,它们组成了一种单一的洞穴,直径大约1英寸,长6.5英尺。Löwemark说:“我们很少能观察到超过一小部分的化石痕迹,其他部分要么已经被侵蚀掉,要么仍然隐藏在岩石中。”研究人员在岩石切割机和计算机断层扫描的帮助下获得了3D外观。洞穴开始是笔直的斜槽,然后向侧面俯冲,直到接近水平。

虽然微量化石提供了对过去的诱人一瞥,但它们可能是狡猾的科学合作者。如果印象足够清晰,那么描述形状或形态可能就相当简单了。除此之外——例如,试图推断出制造它的生物以及它是如何生活的——情况就变得更加模糊了。“把形态和行为联系起来是最难的部分,”潘说,他现在是西蒙弗雷泽大学地球科学系的学生。微量化石可以表明动物群落是如何组织起来的,或者是如何在世界上移动的,甚至可能是它们昂首阔步或漫步的速度有多快,但除了化石保存的材料接触过什么之外,很少涉及解剖学。因此,试图确定究竟是谁负责留下足迹、洞穴或其他化石痕迹是非常棘手的。纽约美国自然历史博物馆古生物学高级博物馆专家卡尔·梅林(Carl Mehling)没有参与这项研究,他说:“非常罕见,但也不是不可能,可以自信地将痕迹化石附着在痕迹制造者物种身上。”

这幅艺术家的渲染图说明了科学家们的想法,即古代蠕虫可能是如何安顿下来等待猎物的。
这幅艺术家的渲染图说明了科学家们的想法,即古代蠕虫可能是如何安顿下来等待猎物的。潘等人提供

潘和她的合作者利用了一些零散的证据。通过对沉积物和周围地球化学的了解,他们能够筛选出可能制造洞穴的生物名单。作者写道,虾和双壳类动物也挖洞,但研究人员得出的结论是,这两种动物都不是造成这种特殊化石痕迹的原因。甲壳类动物的洞穴更复杂,像迷宫一样,而双壳类动物雕刻的洞穴可能有一个更像杏仁或钥匙孔的截面,而不是圆形。

合著者沙欣·达什加德(Shahin Dashtgard)鼓励潘认为,这个化石可能是由一种掠食性多毛类蠕虫制成的,可能是当今沙击虫(通常是沙击虫)的亲戚不幸的是被称为博比虫),它会和猎物一起躲进洞里。潘说,研究人员在漏斗状的开口附近发现了羽毛状的痕迹,这可能表明了史前挣扎的迹象,当捕食者将猎物拉入洞穴时,猎物争先恐后地逃跑,沉积物在它们上面坍塌。这些细节,再加上在洞穴上部发现的铁沉积物(可能来自生物体内渗出的粘液,这些粘液帮助支撑了隧道,并在生物一次又一次地伸出来时集中在洞口附近),使得多毛类创造者的概念似乎是合理的。

研究人员怀疑这些洞穴可能是由现代沙虫(更常见的,也有争议的,被称为博比虫)的近亲制造的。
研究人员怀疑这些洞穴可能是由现代沙虫(更常见的,也有争议的,被称为博比虫)的近亲制造的。Chutinun Mora提供

但很难得到任何真正确定的更具体的信息。虽然化石痕迹洞穴的开口和上部看起来与今天的沙虫洞穴相似,Löwemark指出,科学家们对这些蠕虫在地下深处的活动知之甚少。这种知识差距使比较变得困难。“如果我们能看到现代蠕虫的洞穴,那就太棒了,”潘补充道。“但这真的、真的很难。”研究人员并没有计算出其他动物也有类似的伏击动作。现在,他们已经知道足够给洞穴命名了Pennichnus formosae -但并不能明确地将这些标本归为特定的物种。

今年春天,一个关于洞穴和更广泛的化石痕迹的展览将在台湾的一个实地遗址展出柳地质公园.(潘亲自制作了这个展览,她用泡沫塑料、沙子、胶水等制作了一个洞穴模型,并把它放在一个小柜子里。)痕迹化石讲述了更多关于史前争斗和缠结的故事。摇滚唱片是“一本书”,Löwemark说。细心的读者可以追踪遥远过去的情节,并“了解数百万年前不同的动物是如何相互交流的”。