來源:丁香學術
寒武紀大爆發作為地球生命演化史上的一個關鍵轉折點,見證了眾多奇特且前所未見的生物形態在短時間內迅速涌現,為現代動物門類的起源和早期分化提供了重要線索。在這一時期,化石記錄不僅揭示了動物身體結構的多樣性,還為我們理解生物演化的復雜過程提供了寶貴的實物證據。然而,由于化石保存的不完整性和形態學特征的復雜性,許多寒武紀生物的分類歸屬和系統發育關系仍存在爭議。
2024 年 8 月 1 日,云南大學馬曉婭及牛津大學 Luke A. Parry 共同通訊在Science在線發表題為
「A Cambrian spiny stem mollusk and the deep homology of lophotrochozoan scleritomes」的研究論文,提出寒武紀生物群中發現的一個新的寒武紀軟體動物,多刺世山蟲(Shishania aculeata),被認為是軟體動物的遠古祖先,與「有足的」硬殼類生物相關
圖 1:Science
而最新于 2025 年 5 月 8 日由云南大學古生物學研究院張喜光教授團隊聯合英國杜倫大學地球科學系的 Martin R. Smith 教授共同在Science上發表了題為
「Shishania is a chancelloriid and not a Cambrian mollusk」的文章。主要討論了寒武紀化石多刺世山蟲的分類歸屬問題,通過新的化石材料和研究,提出多刺世山蟲并非寒武紀軟體動物,而是屬于早期分歧的開腔骨類(Chancelloriida)類群。
圖 2:Science
多刺世山蟲,作為一種發現于中國云南寒武紀第四階的獨特化石,自其首次被描述以來,便因其獨特的形態特征而備受關注。多刺世山蟲是一種形態簡單的動物,覆蓋有空心刺,化石記錄于云南富民的扁平壓縮化石中。其微結構提示存在微絨毛,這是冠輪動物(Lophotrochozoa)中負責硬質結構形成的分泌細胞。曾被解釋為具有腹足,與威瓦西亞蟲(Wiwaxia)相似,并暗示與寒武紀軟體動物如 Odontogriphus 有親緣關系,所以最初,多刺世山蟲被解釋為軟體動物與其 lophotrochozoan 祖先之間的過渡形態,這一解釋基于其某些特征與軟體動物的相似性。
然而,隨著新的化石材料的發現和研究技術的不斷進步,對多刺世山蟲的分類歸屬和系統發育位置提出了新的挑戰和疑問。最新的 Science 文章旨在通過綜合分析新的多刺世山蟲化石標本,結合同時期開腔骨類類群的化石證據,重新審視多刺世山蟲的分類歸屬問題。通過詳細的形態學描述、比較解剖學分析以及成巖作用的研究,提出多刺世山蟲并非寒武紀軟體動物,而是屬于早期分歧的開腔骨類類群。開腔骨類是一類固著生活、囊狀結構、厘米級大小的疑難生物分類群(Problematica)—— 在多數布爾吉斯頁巖型特異埋藏化石庫中均有發現。多刺世山蟲的刺形態與開腔骨類動物相似,均為空心錐形,且分布不規則但均勻。開腔骨類動物的身體對稱性與海綿相似,缺乏分化的內部器官或隔膜。
文章描述了來自云南省祿勸地區寒武系第二統第四階的烏龍箐組的新的多刺世山蟲標本,并與同時期 Nidelric(另一種已知開腔骨類)進行了對比研究。新材料表明,多刺世山蟲的背腹分化是化石保存過程中扭曲和分裂的結果,而非其原始形態,這一解釋與軟體動物微絨毛分泌硬質結構的解釋不符。因此多刺世山蟲被重新解釋為一種早期分歧的開腔骨類動物,而非軟體動物。
圖 3:云南寒武系第四階開腔骨類類 Shishania 與 Nidelric 的微細結構與軀體構型
這一新解釋不僅有助于我們更準確地理解多刺世山蟲的生物特征和演化地位,也為探討開腔骨類動物的早期演化和系統發育關系提供了新的視角和證據,暗示了開腔骨類動物從不規則的囊狀形態向更優雅、類似海綿的形態演化的可能性。
總之,本研究不僅是對多刺世山蟲分類歸屬問題的一次深入探討,也是對寒武紀生物多樣性和演化歷史的一次重要補充。研究人員期望通過該研究,能夠為古生物學領域的研究者提供新的思路和參考,共同推動對寒武紀生命演化的深入理解。
參考文獻:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado0059
http://www-science-org/doi/10.1126/science.adv4635
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