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南非發現的海洋生物化石是獨一無二的，這要歸功于不同尋常的保存

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南非發現的海洋生物化石是獨一無二的，這要歸功于不同尋常的保存


Keurbos susanae，來自南非的海洋生物化石 。圖片來源：Sarah Gabbott
據《對話》（莎拉·加博特）：25年前在南非路邊采石場發現的一種化石生物終于有了正式名稱 。這種小型、分節、類似甲殼類動物的生物可以追溯到4.44億年前，現在可以被介紹為Keurbos susanae 。它屬于節肢動物群，約占當今所有已知物種的84%，包括昆蟲、蜘蛛和螃蟹 。
古生物學家Sarah Gabbott解釋了她的發現的不同尋常之處，她將其命名為科學描述過程的一部分 。
你能告訴我們關于這種生物和它生活的環境嗎？
該化石長約50厘米，有46個幾乎相同的部分 。從每一個突出的是一個精致的鰓狀結構 。它可能看起來有點像馬蹄蟹，鰓是用來從它生活的水中吸收氧氣的 。它的內部保存得非常完好 ， 這對于化石來說是非常不尋常的——通常只有堅硬、更耐腐爛的外部特征才能被保存下來 。你可以看到成束的肌肉纖維 ， 它們為四肢、肌腱和內部支架結構提供動力，使動物具有剛性 。
我們認為，它的大部分生命都生活在海底，或者更可能就在海底上方，可能以波動的（揮手）運動行走和游泳 。
它生活在4.4億多年前奧陶紀末期滅絕事件的直接后果中 ， 這是由冰川作用（冰凍條件的傳播）在地球大片地區造成的 。這場滅絕使地球上約85%的物種滅絕 。Keurbos susanae居住的海洋盆地可能非常寒冷，有時被海冰覆蓋 。
在其他方面，這也是一個相對敵對的環境 。我們對頁巖化學成分的分析表明，頁巖是在缺氧條件下沉積的（即水中沒有自由循環的氧氣） 。頁巖是這種動物和其他動物生活的海床上的沉積物，現在變成了巖石 。有時，游離硫化氫出現在沉積物孔隙水中（沉積物顆粒之間微小空間中的水），甚至出現在海底上方 。在這種條件下，沒有多少生物可以生存，這對這塊化石的驚人保存至關重要 。
這意味著尸體死后沒有被其他動物吃掉 。此外，化學在通常會迅速腐爛的軟組織在死亡后迅速礦化的過程中也很重要 。這使動物的解剖結構變成了礦物質，在被發現之前，礦物質存活了數億年 。
它是“由內而外”保存的 。
Keurbos susanae是一個新的屬和種，我們仍在努力將其與其他早期節肢動物區分開來 。事實上，它的內部比外部保存得更好，這使得很難與“相反”保存的其他化石進行比較
你是怎么找到化石的，在那個地區還發現了什么？
該地點位于開普敦北部的Cedarberg山脈 。要在這個地區收集化石，你需要獲得地球科學委員會頒發的許可證 。含化石巖石因其遺產和科學價值而受到法律保護 。
在這些巖石中尋找化石需要大量的辛勤工作和耐心，用錘子和鑿子劈開頁巖 。這些頁巖是曾經在海底的淤泥層留下的 。這里的化石非常罕見：你可以挖掘和分裂頁巖幾天，卻找不到一塊化石 。但我們知道其中有一些是因為之前的發現 。
我找到了兩個標本 。第一個是完整的，但第二個只保留了身體的中間部分 。
在同樣的巖石中，我們發現了一些最早的脊椎動物化石，它們有礦化的牙齒，被稱為牙形石 。它們是鰻魚形狀的食肉動物 。還有eurypterids（海蝎），一種具有強大游泳附肢的節肢動物 ， 可以在寒冷的水域中巡航 。還有正錐體——一種有腔室的頭足類動物——就像被稱為菊石的軟體動物化石一樣，菊石被大量發現，但外殼是直的而不是卷曲的 。
為什么科學地描述Keurbos susanae花了25年時間？
實際上有兩個原因 。
首先，由于保存的性質，所有內部都保存完好，但外部（甲殼或身體覆蓋物）不存在，因此很難解釋和與其他化石進行比較 。其次，由于標本的頭部和腿部缺失，這些是古生物學家用來幫助他們了解此類化石進化關系的關鍵特征 。
如果能找到更多的標本 ， 包括它們的頭和腿，我們就能更確定這些化石在生命計劃中的位置 。但我發現它的地方被采石活動留下的大量巖石覆蓋著 。所以我們決定描述一下我們在此期間所擁有的東西 ， 而不是等待更多的例子 。
這塊化石的名字Keurbos susanae指的是我發現它的地方，以及我的母親Sue，她鼓勵我從事一種讓我快樂的職業，無論那是什么 。