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        解密節(jié)肢動(dòng)物起源

        2021-09-18 10:09:39曾晗
        知識(shí)就是力量 2021年9期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)物群澄江節(jié)肢動(dòng)物

        藏著遠(yuǎn)古生物的寶庫

        在中國(guó)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(zhǎng)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。科學(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(guó)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(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)的生命長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)可達(dá)兩米,頭部有一雙大眼睛和一對(duì)長(zhǎng)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)

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