11月5日,中科院南京地质古生物研究所的科研团队在《自然》杂志上发表了他们的一项最新研究成果。他们在澄江动物群中找到了解答“节肢动物起源之谜”的关键物种——“章氏麒麟虾”的化石,该物种长相奇异,五只眼睛,身体嵌合多种动物的形态特征,是一种罕见的嵌合动物。那么它究竟是怎样一种神奇的物种?又将如何解答科学谜题呢?
一、什么是章氏麒麟虾?
章氏麒麟虾是一种生活在5亿多年前长有五只眼睛的奇特生物,其身体具有硬化的表皮、愈合的头壳、多节的躯干和分节的腿肢等明显的真节肢动物特征,但是,它的头部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,以及寒武纪巨型顶级捕食动物——奇虾的掠食性附肢。“章氏麒麟虾”和中国传统神话中的瑞兽——麒麟一样,组合了多种动物的身体特征,因此,科研人员将这种奇特的生物称为寒武纪的“麒麟”,命名为“章氏麒麟虾”。
二、什么是节肢动物?
章氏麒麟虾的发现解开了节肢动物起源之谜,那什么是节肢动物呢?节肢动物门Arthropoda是动物界中种类最多的一个门,在已知的100多万种动物中,节肢动物占90%以上,如我们生活中常见的虾、蟹、蜘蛛、蜈蚣和昆虫等都属于节肢动物。它们左右对称,身体分节,一般可分为头部、胸部及尾部。同时具分节的附肢,神经系统发育完善,多具眼。大都具有几丁质外壳,并在生长过程中进行脱壳。分布也极广,水、陆及空中,都可以看到它们的身影,另外,除自由生活的类型外,还有寄生者。节肢动物根据其呼吸器官及分节等特点可进一步分为若干纲,但分类意见很不一致,一般分为三叶虫纲Tirlobita,甲壳纲Crustacea,肢口纲Merostomata,蛛形纲Arachnida,原气管纲Protracheata,多足纲Myriapoda,昆虫纲Insecta。各个纲都发现有化石,尤其以生存于古生代的三叶虫为最重要,甲壳纲及昆虫纲等也都形成重要的化石。
三、节肢动物是如何演化的?
因为节肢动物和环节动物之间有着许多的共同特征,将近200年来,主流的看法一直认为这两大门类有着共同的祖先。节肢动物和环节动物的祖先大约是由前寒武纪有体腔、身体分节的原口动物发展而来。随后因为种种原因,一支开始向原始的环节动物演化,具有侧面生长的疣足;另一支则向原始的节肢动物发展,附肢更靠近侧面,并随着外骨骼的硬化,体腔失去其在运动中的作用而退缩,身体前面的几个体节也逐渐愈合,附肢形成口器。但上世纪后期,核苷酸18S rDNA序列的分子研究使部分学者认为节肢动物、缓步动物、有爪动物、线虫、线形动物、动吻动物和曳鳃动物拥有共同的祖先,并把它们统称为蜕皮动物(Ecdysozoa)。但对于这一看法,同样也存在争议。而根据化石和几种核基因以及线粒体基因的分子研究,新近又有看法认为节肢动物的祖先是类似甲壳类而形态上有多种分化的动物,此后由它们分别进化为其他几个类群的动物。
四、章氏麒麟虾被发现的意义有哪些?
奇虾是澄江动物群中的顶级捕食动物,其体长可达两米,被认为是节肢动物的祖先类型。但是,奇虾和真节肢动物的形态差异又十分巨大。这表明两者之间存在着难以跨越的演化鸿沟,而这一鸿沟成为“节肢动物起源之谜”探索中的关键性缺失环节。“章氏麒麟虾”作为达尔文进化论预言中的重要过渡型物种,成功架起了从奇虾演化到真节肢动物的中间桥梁,填补了节肢动物起源过程中关键的缺失环节。这一发现将在古生物界掀起波澜,因为它向世界再一次印证了生物进化论的预言。
参考资料:
[1]解开节肢动物起源之谜,我科学家发现“麒麟虾”化石.科技日报,2020.11.5
[2]科学家发现五亿年前虾化石,被誉为寒武纪“麒麟.新京报.2020.11.5
[3]一只5亿年前的“虾”,首次被发现!北京日报.2020.11.5
[4]节肢动物.化石网.2014.4.21
[5]刘凌云、郑光美.普通动物学(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2009.224
[6]刘凌云、郑光美.普通动物学(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2009.273
[7] 长五只眼的“虾”?中国科学家发现5亿年前的麒麟虾化石.中国青年网.2020.11.5