三叶虫可能用头部的“三叉戟”来赢得配偶

大约 2.5 亿年前，一些非常重要的节肢动物灭绝了。三叶虫是一种海洋动物，类似于今天的蜘蛛和甲壳类动物，以多种多样的身体设计而闻名。一种名为Walliserops的特殊三叶虫也有可能与海王展开一场激烈的较量，因为它的头部伸出一个扁平的三叉戟状附属物。

1 月 16 日发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上的一项研究发现，雄性动物可能使用这些三叉戟来争夺性支配地位。这些古代无脊椎动物可能在中世纪这项运动出现之前数百万年就开始“比武”了。

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这些附属物可能被用来试图刺激对方，然后试图钻到对手的下面，将其翻倒，这可能是性竞争和性选择的一些最古老的证据。性选择是一个影响与生殖相关的特征的进化过程。它既影响主要性特征，如生殖器，也影响生殖的次要特征，如鹿的鹿角或雄孔雀的尾巴。

“泥盆纪三叶虫Walliserops 的头部长着一个独特的巨型三叉戟，其用途长期以来一直是个谜，”伦敦自然历史博物馆的研究合著者兼科学助理理查德·福泰 (Richard Fortey) 在一份声明中说道。“我们现在认为，它是雄性动物为了争夺统治地位而使用的。动物性竞争的进化比我们想象的要早数亿年。”

研究还推测它们可能具有性别二态性，即雌性和雄性在外观上存在差异，但还需要更多的证据。

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科学家仍在研究性选择在进化树中可以追溯到多久以前。有人认为原角龙的褶边就是恐龙中这一过程的证据，但仍然没有足够的证据排除这些特征的其他潜在作用。

解读灭绝动物身上发生的事情的一种方法是与现存物种进行比较。然而，当化石中发现结构时，比较可能会有问题，因为并不总是清楚现存物种的哪些特征可以用来比较。

自从 2001 年Walliserops被描述以来，三叶虫三叉戟的作用一直难以理解。除了在性选择中可能发挥的作用外，其他防御可能性以及挖洞或感知食物也是三叉戟的可能用途。

为了确定三叉戟可能用于性选择，研究小组使用了休斯顿自然历史博物馆的一个标本的证据。这个独特的Walliserops标本没有三个尖头或叉子，而是四个。叉子大小差不多，没有受伤的迹象，可能是基因突变的结果。

“比这四叉戟本身更重要的是，这个标本已经完全长大。它长大成人，表明它与其他三叶虫的不同之处并没有对其生存几率产生重大影响，”研究小组写道。

第四叉的变化改变了三叉戟的整体形状，这表明该附属物可能不是用于挖掘食物的。

研究小组将该标本与犀牛甲虫身上发现的打击武器进行了比较。这些现存的昆虫长有大角，可以长到身体长度的一半，在交配季节用于雄性之间的争斗。他们发现，三叉戟的形状与试图用铲子状武器推翻对手的甲虫最为相似。

昆虫需要花费大量的时间来调整自身姿势（就像在马上长矛比武中，身穿厚重盔甲的骑士被长矛撞下马后试图站起来一样），这样获胜的雄性就有更多的时间和机会与雌性交配。

“如果三叉戟是一种性选择特征，那么这些雌性可能没有三叉戟。在这种情况下，雌性可能被无意地归入完全不同的物种群，但这很难证明，”该团队写道。如果这些三叉戟是性选择特征的例子，那么它们的身体部位将增加越来越多的证据，表明至少一些三叶虫物种可能具有性别二态性。