我國科學家發(fā)現(xiàn)最早環(huán)節(jié)動物實體化石

4月22日，北京青年報記者從中國科學院了解到，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所領(lǐng)銜的國際研究團隊，近日在寒武紀幸運期寬川鋪生物群中發(fā)現(xiàn)了磷酸鹽化立體保存的多毛類環(huán)節(jié)動物化石，將顯生宙時期最早的環(huán)節(jié)動物實體化石記錄提前至5.35億年前，填補了環(huán)節(jié)動物早期演化的關(guān)鍵空白。

環(huán)節(jié)動物是地球上物種最豐富、生態(tài)分布最廣的動物門類之一，如蚯蚓、沙蠶、螞蝗等。但由于其身體柔軟、死亡后極易腐爛的特性，完整的環(huán)節(jié)動物實體化石十分罕見，早期演化歷史也因此存在諸多空白。

寬川鋪生物群的環(huán)節(jié)動物

寬川鋪生物群的出現(xiàn)給該領(lǐng)域研究帶來了希望。中國團隊此次研究的化石標本全部來自陜南西鄉(xiāng)縣張家溝剖面寬川鋪組下段，屬于寒武系第一個小殼化石帶，年齡約5.35億年，正是寒武紀幸運期早期，也是此前環(huán)節(jié)動物化石記錄的空白階段。研究團隊共發(fā)現(xiàn)了7枚珍貴標本，僅有數(shù)毫米大小，以磷酸鹽內(nèi)核的形式復刻了動物的體腔及附肢內(nèi)腔，類似于奧斯坦型保存方式，但是缺少剛毛等表皮相關(guān)結(jié)構(gòu)。同時，這些標本均為動物的部分軀干，缺失頭部和尾部，但核心特征十分清晰。根據(jù)附肢長度與對應體節(jié)寬度的比例差異，研究團隊建立了兩個環(huán)節(jié)動物新屬種：短腿寬川鋪蟲（附肢長度小于對應的體節(jié)寬度）和長腿張家溝蟲（附肢長度大于對應的體節(jié)寬度）。

為明確這些化石的生物分類地位，研究團隊開展了全面的對比分析，逐一排除了藻類、動物腸道、葉足動物、緩步動物、有爪動物及節(jié)肢動物的可能性，最終確認這些標本為多毛類環(huán)節(jié)動物，屬于環(huán)節(jié)動物全群。研究發(fā)現(xiàn)，化石的附肢與環(huán)節(jié)動物的雙葉型疣足高度相似，其中長腿張家溝蟲的附肢與現(xiàn)生浮蠶類的疣足內(nèi)腔更是高度契合；附肢末端的二分叉結(jié)構(gòu)，恰好對應疣足的背葉和腹葉。這一特征表明，軀干分節(jié)和雙葉型疣足可能在冠群類環(huán)節(jié)動物的最晚共同祖先出現(xiàn)前，就已經(jīng)演化形成。

該研究不僅填補了該類化石庫的環(huán)節(jié)動物記錄空白，更將顯生宙最早的環(huán)節(jié)動物實體化石記錄向前推進至5.35億年前，從多個維度刷新了學界對早期環(huán)節(jié)動物演化的認知，解開了多個長期存在的演化謎題，為理解寒武紀生命大爆發(fā)的物種多樣性提供了全新視角。

供圖/中國科學院

文/北京青年報記者 雷嘉

編輯/張麗