4亿年前海洋底栖生物如何保持精准“社交距离”？化石给出答案

新京报讯（记者张璐）记者7月22日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所科研人员对约4.36亿年前的志留纪早期腕足动物化石居群展开研究，首次揭示了这些远古海洋底栖生物如何巧妙利用身体上的微小结构——刚毛，来维持彼此间的“社交距离”，形成井然有序的生存格局。相关成果于2025年7月21日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）。

在人类社会中，保持适当的社交距离不仅能有效控制疾病传播，也能优化公共空间、减少摩擦。在数亿年前的古老海洋中，一群看似无法移动的生物，也懂得利用自身的“装备”来主动维持个体间的距离。

据中国科学院南京地质古生物研究所研究员黄冰介绍，腕足动物是古生代海洋中的优势类群，本次研究聚焦的是一种名为Nucleospira calypta（遮隐核螺贝）的无窗贝类腕足动物。该研究中原位埋藏的化石标本完整保留了它们生命最后时刻的真实状态，为科学家打开了一扇观察远古生物群落的珍贵窗口。

刚毛是腕足动物外套膜边缘生长的细长、柔韧的毛状结构，在化石中极难保存，尤其是在寒武纪之后的漫长地质历史中更是凤毛麟角。此次研究标本罕见地保存了腕足动物外套膜边缘的刚毛结构。

研究人员发现，这些腕足动物的分布并非随机杂乱，而是呈现出一种统计学上显著的、类似棋盘的布局，暗示着个体之间存在一种间距调节机制。这种精准的“排兵布阵”是如何实现的？研究人员通过分析发现，化石居群中个体之间的平均距离与它们保存完好的刚毛长度之间存在着明确的定量关系，这个间距大约是刚毛长度的1.5—2倍。

基于化石标本复原的Nucleospira calypta单个个体及其边缘的刚毛(A)，及居群生活状态的生态复原图(B)。中国科学院南京地质古生物研究所供图

这种在看似固着不动的生物中发生的位置微调并非没有先例，例如现代藤壶在固着后仍能进行极其缓慢的迁移以优化生存空间。研究推测，遮隐核螺贝光滑的盘状外壳和无肉茎的特征，使其具备了在外力（如微弱水流）或自身极其微弱的活动下发生毫米级缓慢滑动的可能。

当个体间距过近，其伸展的刚毛便会与邻居接触，这种持续的物理接触，经过长时间的累积，最终促使整个居群达到一个互不干扰、空间利用最优化的稳定构型。这对于滤食性生物至关重要，能最大限度地避免彼此的摄食水流相互干扰。

编辑 张磊

校对 柳宝庆