解密節(jié)肢動(dòng)物起源

藏著遠(yuǎn)古生物的寶庫

在中國云南發(fā)現(xiàn)的距今約5.2億年前的澄江動(dòng)物群是舉世罕見的化石寶庫，目前已發(fā)現(xiàn)20多個(gè)動(dòng)物門類的近300種海洋動(dòng)物。這些動(dòng)物化石保存在黃綠色的泥巖中。泥巖是在海底快速埋藏的條件下形成的，它們留存了大量精美的軟軀體生物解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，一些動(dòng)物的姿態(tài)和行為也得以栩栩如生地記錄了下來。

節(jié)肢動(dòng)物起源之謎

在澄江動(dòng)物群中，物種多樣性最高的就是節(jié)肢動(dòng)物。從寒武紀(jì)大爆發(fā)開始，節(jié)肢動(dòng)物成為地球上成功的動(dòng)物類群之一。我們熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛就是節(jié)肢動(dòng)物，節(jié)肢動(dòng)物占據(jù)了動(dòng)物界中大約80%的物種多樣性，在海陸空各種環(huán)境下都有它們的身影。

如此多樣的節(jié)肢動(dòng)物是如何起源的呢？它們的祖先又長什么樣？這一難題困擾著一代又一代的科學(xué)家。澄江動(dòng)物群中產(chǎn)出了形態(tài)多樣的早期節(jié)肢動(dòng)物化石，這些化石給解答節(jié)肢動(dòng)物起源和早期演化之謎提供了重要線索?？茖W(xué)家認(rèn)為，頂級(jí)捕食者奇蝦具有成千上萬小眼組成的復(fù)眼和分節(jié)的捕食附肢，因此被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物演化關(guān)系最近的祖先類型。然而，奇蝦和真正的節(jié)肢動(dòng)物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索節(jié)肢動(dòng)物起源之謎的關(guān)鍵缺失環(huán)節(jié)。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論，想要填補(bǔ)這一演化空白，科學(xué)家就需要找到一種過渡型化石。

?澄江動(dòng)物群生態(tài)景觀復(fù)原圖，右上和左中為巨型捕食者——奇蝦（繪圖/楊定華）

藏著古生物秘密的“蝦”

中國古生物學(xué)家在澄江動(dòng)物群中找到了解答“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵化石——麒麟蝦。麒麟蝦體長可達(dá)7厘米，外形類似一只蝦。麒麟蝦的身體具有典型的節(jié)肢動(dòng)物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)構(gòu)造，包括寒武紀(jì)怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛，以及寒武紀(jì)巨型頂級(jí)捕食動(dòng)物——奇蝦的掠食性附肢。所以，麒麟蝦嵌合了真節(jié)肢動(dòng)物和多種節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)特征，如同中國傳統(tǒng)神話中的瑞獸“麒麟”，是一種罕見的嵌合動(dòng)物。

研究團(tuán)隊(duì)采用類似病毒溯源的演化分析手段，對(duì)麒麟蝦演化位置進(jìn)行了計(jì)算重建。結(jié)果表明，麒麟蝦的演化位置處于奇蝦和其它節(jié)肢動(dòng)物之間，位于節(jié)肢動(dòng)物演化樹的根部。因此，麒麟蝦是可以代表達(dá)爾文進(jìn)化論的重要過渡化石，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動(dòng)物的中間橋梁，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。

我們相信，在地球生命數(shù)十億年漫長的生命長河中，還有很多像麒麟蝦這樣怪異的生命奇跡，等待人類去探索和發(fā)現(xiàn)。

知識(shí)鏈接?

怪異動(dòng)物有哪些

?微網(wǎng)蟲化石（供圖/曾晗）

微網(wǎng)蟲是一種具有10對(duì)腿的蠕蟲狀動(dòng)物，背部長著9對(duì)蜂巢網(wǎng)格狀骨片，形似一只只眼睛。

?奧帕賓海蝎化石（供圖/曾晗）

奧帕賓海蝎頂著5只帶柄的眼睛，頭部前方有一條像吸塵器導(dǎo)管 一樣的捕食器，捕食器末端是一對(duì)爪子，分節(jié)的身體兩側(cè)是具有鰓的槳片。

奇蝦是已知最龐大的寒武紀(jì)動(dòng)物，體長可達(dá)兩米，頭部有一雙大眼睛和一對(duì)長滿利刺的捕食型附肢，嘴巴像個(gè)輻射狀的圓盤，身體的槳片和奧帕賓海蝎類似。

?奇蝦化石（供圖/曾晗）

這些怪異的動(dòng)物曾經(jīng)被解釋成不屬于任何現(xiàn)代動(dòng)物的滅絕演化分支，但科學(xué)家現(xiàn)在認(rèn)為，它們是現(xiàn)代節(jié)肢動(dòng)物的遠(yuǎn)祖。

（責(zé)任編輯 / 王佳穎? 美術(shù)編輯 / 周游）