Biological Freak II: 寒武紀海洋中的鯊魚─奇蝦(Anomalocaris canadensis)

寒武紀海洋中的鯊魚─奇蝦(Anomalocaris canadensis)

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，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，由一組John Paterson博士領導的國際考古團隊，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. 奇蝦的複眼化石，相當清晰。

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

奇蝦的標本幾乎全世界都有發現，可是以前的標本只能得知奇蝦的複眼為卵圓形、長約2～3公分如此而已。這個新近發現的標本，可清晰看到奇蝦複眼的結構，複眼最少由16,000個六角形的水晶體(lenses)的小眼(ommatidia)組成。現存的果蠅的複眼也只由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。而遠在寒武紀的奇蝦，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！

就算現存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。

很多學過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，「物競天擇，適者生存」，無法適應環境的物種就被淘汰。可是反觀奇蝦─寒武紀海洋中最大的掠食者。身長超過60公分，甚至出土自中國的奇蝦的標本超過2公尺！而當時其他的海中動物，不管是伯吉斯頁岩的動物群或澄江動物群，少有體型長過10公分的動物。也就是說奇蝦(Anomalocaris)是當時海洋群集(community)中的最適者，結果卻被時間的洪流淘汰了？

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，其實不適用於奇蝦，因為從來沒發現過奇蝦過度型的化石，而奇蝦的演化更與伯吉斯頁岩生物群；澄江生物群展示的演化模式不合。

更直接了當的說：達爾文的天擇說也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」，天擇說仍是有其缺陷的。

圖4.幾種動物複雜的複眼(Complex compound eyes.)

(a) Isolated fossil compound eye with more than 3000 lenses belonging to an unknown arthropod from the early Cambrian Emu Bay Shale on Kangaroo Island, South Australia. Scale bar: 1 mm (0.04 in.); bz = bright zone, an area of the visual field with increased light sensitivity (as a result of larger lenses) and possibly higher acuity. (b) The compound eye of a living predatory arthropod, the robberfly Laphria rufifemorata, which also possesses a bright zone (bz). Scale bar: 0.5 mm (0.02 in.).

(c) The stalked eye of 奇蝦Anomalocaris from the Emu Bay Shale showing the transition between the visual surface and the stalk (arrows). Scale bar: 2 mm (0.08 in.).

(d) Enlargement of lenses in the eye of 奇蝦Anomalocaris. Scale bar: 0.3 mm (0.012 in.).

From update 'Complex eyes of giant Cambrian predator'

圖片來源：http://www.accessscience.com/overflow.aspx?SearchInputText=Kangaroo&ContentTypeSelect=10

圖5. Anomalocaris eyes from the Emu Bay Shale.

a– d, Eye pair, SAM P45920a, level 10.4 m.

a, b, Overview and camera lucida drawing. Scale bars, 5 mm. Grey fill in b represents visual surface, the proximal part in the upper eye extrapolated from the lower eye.

c, Detail of ommatidial lenses located by horizontal white box in a. Scale bar, 1 mm.

d, More complete eye, showing transition between visual surface and eye stalk (white arrows). Scale bar, 2 mm. e, Detail of ommatidial lenses in counterpart SAM P45920b. Scale bar, 0.3 mm. es, eye stalk; I.c., Isoxys communis; us, undetermined structure; vs, visual surface. Tilted white box in a represents area analysed using SEM-EDS, with elemental maps shown in Fig. 2a.

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