人際交往中維持心理安全邊界被稱為“社交距離”，你是否想過，在數億年前的海洋中，一群看似無法移動的生物，竟然也懂得保持社交距離？近日，我國科學家對距今約4.36億年前的腕足動物化石居群展開深入研究，首次揭示這些遠古海洋底棲生物如何巧妙利用身體上的微小結構——剛毛，來維持彼此間的"社交距離"，形成井然有序的生存格局。成果于2025年7月21日發表在《美國國家科學院院刊》。

比發絲更細的剛毛結構，被化石完美保存

腕足動物是古生代海洋中的優勢類群，本次研究聚焦的是志留紀早期腕足動物“遮隱核螺貝”，化石發現于貴州桐梓、仁懷地區。中國科學院南京地質古生物研究所研究員黃冰與中國科學院院士、南京古生物所研究員戎嘉余對其展開深入研究，原位埋藏的化石標本完整保留了它們生命最后時刻的真實狀態，為科學家打開了一扇觀察遠古生物群落的珍貴窗口。

剛毛是其外套膜邊緣生長的細長、柔韌的毛狀結構，在化石中極難保存。人的頭發直徑大約是70微米，而本次研究的遮隱核螺貝外套膜邊緣剛毛，直徑大約是20微米。化石經歷了數億年的漫長埋藏，剛毛結構是如何保存下來的，研究人員又是如何辨認這樣的細微結構？

研究人員綜合運用了掃描電鏡、X射線熒光光譜和顯微CT等多種現代分析技術，不僅清晰重構了剛毛的精細形態，還證實了其中一種獨特的保存機制：即剛毛先是在缺氧環境下迅速黃鐵礦化，繼而在弱酸性條件中被鈣質外殼包覆，阻止壓實與氧化，因而即便黃鐵礦后期轉為氧化鐵，化石仍能完整保留剛毛的微觀形態。

保持距離，遮隱核螺貝才能“愉快干飯”

在確證了這些精微結構后，研究人員將目光投向了整個居群的布局，這些腕足動物的分布并非隨機雜亂，而是呈現出一種統計學上顯著的、類似棋盤的非隨機、均勻分布模式。這種“棋盤狀”布局暗示著個體之間存在一種間距調節機制。

這種精準的“排兵布陣”是如何實現的？研究人員通過分析發現，化石居群中個體之間的平均距離與它們保存完好的剛毛長度之間存在著明確的定量關系，這個間距大約是剛毛長度的1.5—2倍。這種在看似固著不動的生物中發生的位置微調并非沒有先例，例如現代藤壺在固著后仍能進行極其緩慢的遷移以優化生存空間。

研究推測，遮隱核螺貝雖然具有光滑的盤狀外殼和無肉莖的特征，但可能具備毫米級緩慢滑動的能力。它們可能憑借自身極其微弱的活動能力，或是借助微弱水流等外力實現極為緩慢的移動。當個體間距過近，其伸展的剛毛便會與鄰居接觸，這種持續的物理接觸，經過長時間的累積，最終促使整個居群達到一個互不干擾、空間利用最優化的穩定構型。這對于濾食性生物至關重要，能最大限度地避免彼此的攝食水流相互干擾。

此項研究首次將一種精微的解剖學結構（剛毛）與統計學上顯著的居群空間格局直接聯系起來，為“生物間的相互作用如何塑造居群結構”這一古生態學核心問題提供了直接的化石證據。這表明，遠古居群的形成并不僅僅受制于被動的環境因素或幼蟲的隨機固著，生物個體間由其形態結構引起的相互作用，同樣是至關重要的因素。這一發現不僅加深了人類對古生代海洋生態系統復雜性的理解，也凸顯了那些看似微不足道的特征在生命演化長河中可能產生的重要生態影響。

現代快報/現代+記者 是鐘寅

（圖源 南古所提供）