科學(xué)家提出早期節(jié)肢動物頭部演化新假說

光明日報昆明9月3日電（記者徐鑫雨、張勇）云南大學(xué)云南省古生物研究重點實驗室主任劉煜團(tuán)隊聯(lián)合澄江化石地世界自然遺產(chǎn)管理委員會、英國萊斯特大學(xué)地質(zhì)系等機(jī)構(gòu)，通過使用顯微CT與計算機(jī)三維建模、虛擬解剖等技術(shù)完善并修訂了前人對章氏麒麟蝦的頭部形態(tài)描述，確認(rèn)其演化位置，并提出了關(guān)于早期節(jié)肢動物頭部演化的新假說。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》。

從距今5億多年前的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)開始，節(jié)肢動物便是地球上演化最成功、物種多樣性最高的后生動物類群之一。來自云南澄江生物群的章氏麒麟蝦代表了節(jié)肢動物起源與早期演化過程中連接奇蝦動物和節(jié)肢動物的關(guān)鍵過渡類型。在先前的報道中，章氏麒麟蝦被認(rèn)為頭部具有五只復(fù)眼和兩對口后附肢。新研究發(fā)現(xiàn)，章氏麒麟蝦只有一只中眼和一對側(cè)眼，前四對口后附肢均位于頭部且均為雙支型。此外，新研究還完善并修訂了章氏麒麟蝦的前附肢、軀干體節(jié)、尾部附肢等部位的形態(tài)及數(shù)量的描述。研究人員使用納入新數(shù)據(jù)后的簡約法進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，結(jié)果表明章氏麒麟蝦和馬明風(fēng)箏蟲組成了單系群，并共同構(gòu)成了上部干群和冠群真節(jié)肢動物的姊妹群。

奇蝦動物的頭部因其可塑性和復(fù)雜性，對理解其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系至關(guān)重要，但由于化石保存的質(zhì)量和研究手段的限制，研究人員對化石上保存的結(jié)構(gòu)信息的解釋存在爭議，因此也造成對節(jié)肢動物的起源和早期演化上的爭議。此次研究表明，由六個體節(jié)，即眼節(jié)、觸角/“大附肢”/螯肢、四對雙支型附肢組成頭部的特征在章氏麒麟蝦和馬明風(fēng)箏蟲組成的進(jìn)化枝上便已出現(xiàn)，并廣泛存在于多節(jié)尖峰蟲、耳材?？谖r等其他寒武紀(jì)早期真節(jié)肢動物中。這一特征在節(jié)肢動物干群和冠群中很可能是同源的。

該研究對章氏麒麟蝦中起源于前骨片的大型非成對結(jié)構(gòu)的解釋與其他寒武紀(jì)節(jié)肢動物的中眼、側(cè)眼與前骨片的關(guān)聯(lián)一致，進(jìn)一步支持了射齒類動物的最前附肢與“大附肢”節(jié)肢動物具有同源性，并很有可能均屬于中腦體節(jié)的假說。

《光明日報》（2023年09月04日 09版）

來源：光明網(wǎng)-《光明日報》