在微小的簡陋貝殼中發現了最早的進化軍備競賽

十億多年前，神秘的掠食者鑽入帶殼動物的防禦外殼。一些帶孔的貝殼變成了化石，現在向我們講述了捕食者和獵物之間最早的已知戰鬥的故事，這場戰鬥影響了兩個物種的進化。

「這一極其重要的進化記錄首次表明，捕食在早期動物生態系統的增殖中發揮了關鍵作用，」解釋美國自然史博物館古生物學家拉塞爾·比克內爾。

這些貝殼化石屬於早期燈殼相對的，束狀拉普沃氏菌，發現於現在的南澳大利亞弗林德斯山脈。他們在地球上最早的生命多樣性爆發之一——。

生命如此迅速的多樣化是如何發生的，長期以來一直讓研究人員著迷。眾所周知，推動進化的一種機制是捕食者和獵物之間的戰鬥，這通常會變成一種“軍備競賽」。

例如，真菌會產生針對細菌的抗生素，然後迫使細菌，或大棕色蝙蝠（淡褐色）迴聲定位來偵測虎蛾（三角花）經過幾個世代的努力，人們發展了迷惑蝙蝠的方法透過迴聲定位。

「捕食者與獵物之間的相互作用經常被認為是寒武紀爆發的主要驅動因素，特別是此時生物礦化生物多樣性和豐度的迅速增加，」說比克內爾。 “然而，缺乏經驗證據表明獵物直接對捕食做出反應，反之亦然。”

束狀 L. fasciculata貝殼提供了一個例子，說明古代物種相互作用，塑造彼此的進化。

研究人員解釋說，所有被檢查的貝殼以及鄰近物種的貝殼中穿孔的位置以及它們發生在幾乎同一點，表明它們是掠奪行為的結果。

束狀 L. fasciculata貝殼的大小從一粒沙子到一粒葵花籽大小不等，研究人員成功回收了 200 多個貝殼，這些貝殼上有捕食者的蛛絲馬跡。

透過根據生物年齡繪製貝殼，比克內爾和團隊發現，在發生大量打孔後，貝殼變得更厚，從而減少了貝殼有孔的頻率。

但隨著時間的推移，掠食性蠕蟲或軟體動物明顯增強了其穿刺武器的強度，導致穿孔束狀乳桿菌貝殼的峰值率接近百分之四。貝殼厚度再次增加，穿孔貝殼數量回落到百分之二左右。

這種獵物增強防禦能力和捕食者增強武器的循環似乎說明了一場進化軍備競賽——距今已有 5.17 億年的歷史，這是目前已知最早的例子。

比克內爾也“顯示了寒武紀大爆發事件期間這種表型修飾發生的速度之快”說。

如此強大的選擇壓力加上分離可以導致新物種的創造。

這項研究發表於現代生物學。