澄江动物群发现环节动物门的原始远祖
云南澄江动物群中多毛类古虫恢复图(杨定华绘制)
在地球上身体分节的动物的三个门中——脊索动物、节肢动物和环节动物,后者是一个相对简单和原始的门。这一类主要包括表面有大量刚毛的多毛类(如沙蚕),刚毛很少或甚至完全退化的寡毛类和蛭形类,如在表面产生肥沃土壤的蚯蚓,以及两组令人讨厌的蛭形类。寡毛类/蛭形类大多生活在陆地或淡水中,而更原始的多毛类主要生活在海洋中。现代海洋中的沙蚕有一对细长的疣足和成束的刚毛,疣足内部有支持其运动的足刺。
据西北大学早期生命研究小组研究员韩健称,根据分子生物学研究,多毛类是环节动物中最原始的类型。人们一直想知道他们最古老的祖先长什么样。尽管分子时钟研究推测多毛类起源于6.35亿至5.41亿年前的埃迪卡拉纪,但由于多毛类体内缺乏硬骨,它们的化石记录通常以钙质栖息地管的形式保存下来,而很少有化石产地以软体动物的形式保存动物的完整外观。目前已知最古老的多毛类软体动物化石记录是寒武纪,其中多毛类化石在5.08亿年前的中寒武世加拿大伯吉斯页岩生物群中最为丰富。
此前报道的寒武纪难化石Wiwaxia和halkieriids被认为与环节动物有关,但目前,大多数学者认为,根据软体动物体表骨碎片的结构特征,这两种祖先类型应该更接近软体动物。然而,西北大学早期生命研究小组也在1.19亿年前的澄江生物群和晚寒武世的关山生物群中发现了完整的标本。
西北大学早期生命研究小组的研究员韩健和其他人与英国剑桥大学合作,于3月20日在英国《自然》杂志的在线版《科学报告》上发表了一项重要的科学发现——“中国在早寒武世发现了带骨片的多毛类”。西北大学早期生命研究小组在云南澄江生物群中发现了两种新的多毛类,它们是已知的最古老的多毛类,包括古扇虫鸟足虫和中国隐孢子虫。它们最突出的特征包括完整的分段躯干和疣足,以及从疣足突出的刚毛束。最奇怪的是,古扇虫的躯干表面也有成段排列的小刺,小刺下有两排骨头碎片,如复原图所示。然而,这些骨碎片结构在现代软体动物和原始有触手的动物如Wiwaxia和halkieriids的表面上很常见。因此,韩健和他的同事认为,古扇虫应该是多毛类化石中保存最原始的环节动物,这对探索环节动物的起源具有独特的意义。然而,中华隐翅虫的疣足有来自外部刚毛的内部足棘,因此它可能更接近多毛类的冠群。
该项目由国家自然科学基金、人才引进计划和试点计划共同资助。
文章相关信息:DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-019-4084x
现代海洋中的多毛类
云南澄江动物群中的多毛环节动物古菌
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