5億年化石揭秘，蜘蛛祖先起源于海洋

美國亞利桑那大學(xué)和英國倫敦國王學(xué)院的研究團隊通過重新分析5億年前的Mollisonia symmetrica化石，發(fā)現(xiàn)蜘蛛等蛛形綱動物可能起源于海洋而非陸地。這項發(fā)表在《Current Biology》的研究揭示，這種形似 pillbug 的遠古節(jié)肢動物擁有與現(xiàn)代蜘蛛相似的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，挑戰(zhàn)了"蛛形綱共同陸生祖先"的傳統(tǒng)理論。

目前蜘蛛、蝎子、螨蟲和蜱蟲等蛛形綱動物幾乎都是陸生生物，普遍認為它們演化自共同的陸生祖先。但Mollisonia化石的重新研究為這一認知帶來沖擊。該化石發(fā)現(xiàn)于加拿大布爾吉斯頁巖，形成于寒武紀(jì)時期（約5億年前），此前被認為是馬蹄蟹的祖先。通過光學(xué)顯微鏡成像，研究人員首次觀察到其完整的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了意想不到的特征。

"Mollisonia的神經(jīng)系統(tǒng)既不像馬蹄蟹，也不像甲殼類或昆蟲，反而呈現(xiàn)出類似蛛形綱的反向輻射神經(jīng)中心模式，"亞利桑那大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家尼古拉斯·施特勞斯菲爾德解釋。現(xiàn)代蜘蛛的大腦結(jié)構(gòu)堪稱"地球上獨一無二"，其神經(jīng)節(jié)分布與其他節(jié)肢動物完全不同，而這種獨特模式在Mollisonia化石中已清晰可見。

化石顯示，Mollisonia的神經(jīng)系統(tǒng)支配著多對步足和類似蜘蛛毒牙的鉗狀口器。"這是進化史上的重要一步，似乎為蛛形綱所獨有，"倫敦國王學(xué)院進化神經(jīng)科學(xué)家弗蘭克·希思指出，"我們在Mollisonia中識別出與現(xiàn)代物種對應(yīng)的腦區(qū)結(jié)構(gòu)，這絕非偶然。"

統(tǒng)計分析表明，蛛形綱與Mollisonia的相似結(jié)構(gòu)極可能源于遺傳而非趨同演化。如果這一結(jié)論成立，Mollisonia將成為蛛形綱、馬蹄蟹和海蜘蛛的共同祖先，表明蛛形綱的起源可追溯至寒武紀(jì)海洋。這解釋了為何最古老的4.3億年蝎化石已是陸生生物——它們的海洋祖先早在5億年前就已演化出適應(yīng)陸地生活的神經(jīng)系統(tǒng)基礎(chǔ)。

"這種類似Mollisonia的蛛形綱動物可能適應(yīng)了陸地生活，以早期昆蟲和千足蟲為食，"施特勞斯菲爾德推測。這種捕食壓力可能促使昆蟲演化出翅膀，而空中獵物又推動了蜘蛛結(jié)網(wǎng)能力的發(fā)展。從海底到樹梢，蛛形綱動物對環(huán)境變化的適應(yīng)能力令人驚嘆。

這項發(fā)現(xiàn)填補了節(jié)肢動物登陸演化的關(guān)鍵缺環(huán)。傳統(tǒng)觀點認為蛛形綱與海洋螯肢動物（如馬蹄蟹）分道揚鑣后才登陸，但Mollisonia的神經(jīng)系統(tǒng)證據(jù)表明，適應(yīng)陸地生活的神經(jīng)基礎(chǔ)在海洋中就已奠定。未來，研究團隊計劃利用同步輻射CT掃描更精細地重建其神經(jīng)通路，進一步驗證這一顛覆性理論。