2016年，来自世界各地的一组研究人员徒步前往非洲西南海岸的纳米比亚。沙漠和干燥空气的广阔景观包围着它们。尽管他们在各种各样的野生动植物的家中 - 从斑马和野马到猎豹和狮子，他们仍在寻找其他更古老的生命形式：Ediacaran化石。
寻找Ediacara Biota
Ediacaran时期的化石 - “ Ediacara Biota” - 是世界上最早已知的大型多细胞生命形式。这些生物中有许多生物在埃迪亚亚（Ediacaran）时期（6.35亿至541亿年前）在海底生活，这一时期早于寒武纪爆炸。
Ediacara Biota的例子包括Parvancorina，，，，夏尼亚，，，，金贝雷拉， 和狄金森尼亚。
左：Parvancorina化石。图像在创作共用CC0 1.0， 通过Wikimedia Commons。右：狄金森尼亚化石。在下面许可的图像GNU免费文档许可证通过Wikimedia Commons。
通过研究这些古老生物的化石（并将其与当今动物的化石进行比较），古生物学家可以学习它们在其一生中的行为，移动和喂养的方式。有了这些知识，他们可以确定这些生物在真核树上的最佳位置。
在纳米比亚的地面上
2016年在纳米比亚南部，来自加拿大，纳米比亚，美国和英国的全球研究团队发现了人口欧内塔- 一种神秘的生物，从最新的Ediacaran中闻名 - 在化石海底停留在原地。他们分享了对这些化石的研究2019年发表的论文科学进步。
回忆起这一发现时，该研究的主要作者勃兰特·吉布森（Brandt Gibson）说：“通常在纳米比亚，我们发现被运输的化石，即被潮流扫除并将其放在其他地方，使我们无法理解它们实际上是如何生活的。但是，在这种情况下，它们肯定看上去好像是在生命位置保存的，并且我们面前有原始的，不受干扰的人口。”
保存完好的图像欧内塔化石。图片来源：多伦多大学马克·拉弗拉姆（Marc Laflamme）。
根据发现的化石的位置，研究人员得出结论，这些固定的生物生活在海地上，中途埋在沉积物中。“欧内塔柔软身体；他们实际上没有艰难的零件。我们在生活地位中发现柔软的化石这一事实极为罕见。”吉布森说。
此外，在簇中发现了化石，这表明它们生活在有组织的有目的的人群中。
an欧内塔社区。图片由范德比尔特大学提供。
在他们的工作中，团队使用ComsolMultiphysics®软件使用计算流体动力学（CFD）模拟分析了这些早期生命形式的喂养行为。188金宝搏优惠许多生活在海洋中的现代动物已经发展出复杂的身体形状，它们与移动的液体相互作用，以帮助它们喂养的方式。因此，CFD模拟提供了一种研究和解释当今几乎没有类似物的古代化石的方法。“模拟确实有帮助。它们使我们能够假设测试并研究我们无法研究任何其他方式的形态。”吉布森说。
悬架喂养和模拟
研究表明，大部分通过渗透哲学或悬浮喂养喂养的Ediacara Biota。使用渗透哲学的有机体可被动食用有机材料，而悬架喂食器则使用水流，结构和周围社区获取营养。（肌肉，牡蛎和水母是悬架喂食者的一些例子。）
基于欧内塔化石，研究人员假设这些生物主要使用悬浮液喂食，因为悬浮料喂食器通常生活在簇中。“悬架喂养是现代海洋中广泛而非常重要的动物行为。如果我们可以确定欧内塔确实是暂停喂养的，这比许多其他Ediacara Biota也能够暂停喂养，这给我们带来了更多的信誉，并向我们表明，这些复杂的喂养行为比我们想象的要早得多。”吉布森说。
首先，研究人员分析了一个个体模型的流体流动欧内塔使用CFD模拟的有机体。在这样做的过程中，他们观察到“在生物体的中央腔内存在一致且强的再循环，无论埋葬深度，当前速度和方向在流动方面，如预期的那样，如果欧内塔是悬架喂食器。”（（参考。1）根据这些结果，研究人员得出结论，欧内塔在中央腔中获得了大部分营养。
接下来，他们对围绕结块和间隔良好的社区进行可变水流欧内塔居住在上游和下游的模型。从这些模拟中，研究人员推断出这些簇共同努力操纵水流，确保所有人的营养足够，并将废物从社区中出口。吉布森说：“我们实际上可以重建这些生物可能在5.5亿年前如何影响他们的想法对我们来说是令人震惊的事情。”
CFD仿真导致一个单一的水平（左）和垂直（右）横截面欧内塔模型（顶部），间隔良好的人口欧内塔模型（中间），人口集团欧内塔模型（底部）。注意：所有模型均与中等的埋葬深度平行于流动。另外，所有模拟均以0.2 m/s的入口速度进行。版权所有©B。M. Gibson等人，从他们的论文中，“在模块化的Ediacaran有机体中喂食的群体悬架”。
总体而言，这项工作表明欧内塔是生活在紧密联系的人群中的悬架喂食器。Gibson说：“我们对Ediacaran时期生存的各个生物群的信息越多，我们对整个Ediacara Biota的理解就越大。”
最后的想法
吉布森指出，研究古代生物，例如欧内塔，本质上是具有挑战性的工作。因此，他认为与一个研究团队合作，该研究团队由专门研究这种生物时专业领域的个人组成。吉布森说：“对于这项研究，我与工程师，理论流体机械师以及一直在使用模拟并设计自己的湍流模型多年的人们合作，我认为我们是一个更好的研究团队。”
进一步阅读
- 了解有关此处讨论的研究的更多信息：
- 阅读完整的研究论文：“群体悬浮液在模块化的ediacaran有机体中“
- 查看相关Phys.org文章
- 了解其他研究人员正在使用仿真来研究水下生物的方式：
参考
- B. M. Gibson等人，“在模块化的Ediacaran生物体中喂食的群体悬浮液”，科学进步，卷。5，不。6，2019。
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