科学探索|中国科学家发现长相奇异的寒武纪虾形化石( 二 )


“从‘寒武纪大爆发’开始,节肢动物便是地球上最成功的动物之一,也是当今地球个体数量最多的动物 。”据该论文第一作者曾晗博士介绍,“节肢动物有表皮硬化、身体分节、附肢分节等特征,它们占据了动物界中大约80%的物种多样性,征服‘海陆空’ 。我们熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛都是节肢动物 。”
但节肢动物起源一直成谜,并困扰着一代又一代的科学家 。“寒武纪节肢动物之间的演化关系尚无定论 。”曾晗说 。
“澄江动物群中,奇虾是寒武纪顶级捕食者,体长可达两米,被认为是节肢动物的祖先类型 。但是,奇虾和真节肢动物形态差异巨大,两者之间存在着难以跨越的演化鸿沟 。这一鸿沟成为探索‘节肢动物起源之谜’的关键缺失环节 。”该论文通讯作者、澄江古生物研究站站长赵方臣研究员说 。
科学探索|中国科学家发现长相奇异的寒武纪虾形化石
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麒麟虾,嵌合多种动物形态的“四不像”
曾晗介绍,研究团队在澄江动物群找到了6块稀有的虾形化石,最大7厘米,最小的只有1厘米 。研究人员采用多种技术手段,对化石进行了精细的比较解剖学研究,恢复其5亿年前的形态 。
这种动物身体具有明显的真节肢动物特征,例如硬化的表皮、愈合的头壳、多节的躯干和分节的腿肢 。但是,它的头部却又嵌合了节肢动物祖先类型的形态构造,包括寒武纪怪物“奥帕宾海蝎”特有的五只眼睛,以及奇虾的掠食性附肢 。所以,它组合了真节肢动物和节肢动物祖先类型的身体特征,是一种罕见的“四不像”嵌合动物 。这就如同麒麟,故此得名 。
科学探索|中国科学家发现长相奇异的寒武纪虾形化石
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麒麟虾复原图 。黄迪颖供图
不过要想确定麒麟虾处于演化进程中的哪个位置,必须要经过科学的数据分析和演算 。曾晗介绍,他们以多年积累的研究数据为基础,结合麒麟虾独特的嵌合形态和演化发育生物学分析,论证了奇虾和真节肢动物第一对附肢的同源性 。通过谱系发生重建,计算反演出早期节肢动物演化关系和附肢形态转变的新模型 。结果表明,麒麟虾的演化位置处于奇虾和其他真节肢动物之间,位于真节肢动物的根部 。
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麒麟虾揭示的节肢动物起源和早期演化新模式 。曾晗制图
节肢动物演化过程中存在缺失空档就此被填补,该研究论文审稿专家认为,“这一完美而出人意料的过渡型动物,填补了节肢动物演化史一个知识空白” 。