奥陶纪raphiophorid三叶虫前额刺与颊刺的感觉功能：计算流体动力学与化石证据的新见解

本研究通过计算流体动力学（CFD）模拟结合化石形态分析，推翻了奥陶纪盲眼三叶虫raphiophorid前额刺具有流体动力学优势的传统假说，首次提出其前额刺与颊刺共同构成感觉器官（sensory organ），为无视觉三叶虫的环境感知与种内交流机制提供了革命性解释。

　　

Highlight

CFD模拟揭示raphiophorid三叶虫前额刺无流体动力学功能，其头盖与体形已具备抗水流冲刷的天然设计。化石证据表明前额刺与颊刺构成感觉系统，帮助盲眼三叶虫实现环境定向与种间互动。

Lift coefficient（升力系数）

升力系数是量化流体在物体几何结构周围产生垂直力的无量纲参数，该参数描述了流场中流体力在物体表面的压力分布。升力系数的数学定义为公式(2)：

C_L = L / (1/2 ρV²A)

其中L为升力，ρ为流体密度，V为自由流速度，A为横截面积。

升力系数结果显示，在分析案例中...

Discussion（讨论）

关于三叶虫结构功能的争论已持续近一个世纪。早期研究仅依赖化石证据（如卷曲机制或视觉研究），后期通过形态特征组合提出了更可靠的生活方式推断（如不同类群的进化特性）。结合CFD模拟与新型化石证据，我们证实前额刺并非流体动力学适配结构，而是与颊刺协同运作的感觉器官。这一发现为理解无视觉古节肢动物的环境交互提供了全新视角。

CRediT authorship contribution statement（作者贡献声明）

Iván Dario Gómez-Rodríguez：审阅编辑与调研。Matheo López-Pachón：审阅编辑与调研。Jorge Esteve：原创文稿撰写、审阅编辑、研究构想、资金获取与概念化。

Declaration of competing interest（利益冲突声明）

作者声明无利益冲突。

Acknowledgements（致谢）

感谢瑞典自然历史博物馆的Tim Topper和Jonas Hagstr?m提供馆藏访问权限，感谢布拉格国家博物馆Zuzana Hermanová协助显微CT扫描与标本访问，感谢马德里MNCN的Cristina Paradella协助显微CT工作，感谢阿根廷CONICET的Emilio Vaccari和Neal Handkamer关于raphiophorid类的讨论与标本共享。