現(xiàn)生環(huán)節(jié)動物支系最早化石記錄首次出現(xiàn)

11日從云南大學(xué)獲悉，北京時(shí)間2020年6月11日17時(shí)，《自然》在線發(fā)表了云南大學(xué)古生物研究院云南省古生物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，研究人員在云南省東部富含軟軀體化石保存的寒武紀(jì)地層里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的多毛類動物，距今約5.14億年前。

來自云南大學(xué)、英國牛津大學(xué)、埃克塞特大學(xué)和布里斯托大學(xué)的國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在論文中描述了一個(gè)叫作丹尼多毛蟲的寒武紀(jì)新屬種。研究表明，它屬于現(xiàn)生多毛類環(huán)節(jié)動物中的長手沙蟲科，具有一個(gè)典型的鐵鍬狀頭部和一對細(xì)長的觸須。這是現(xiàn)生環(huán)節(jié)動物支系的最早化石記錄，表明丹尼多毛蟲和現(xiàn)生環(huán)節(jié)動物由同一個(gè)最近共同祖先演化而來，統(tǒng)稱為環(huán)節(jié)動物冠群。而此前已報(bào)道的寒武紀(jì)環(huán)節(jié)動物則均為環(huán)節(jié)動物的原始遠(yuǎn)祖。

云南省寒武紀(jì)早期多毛類環(huán)節(jié)動物丹尼多毛蟲。陳紅供圖

研究表明該動物營管居固著生活，屬于現(xiàn)生多毛綱的長手沙蟲科，是目前已知現(xiàn)生環(huán)節(jié)動物支系的最早化石記錄，為了解環(huán)節(jié)動物的早期演化提供了重要證據(jù)，也揭示了寒武紀(jì)環(huán)節(jié)動物的生態(tài)和形態(tài)多樣性。

云南省東部寒武紀(jì)地層豐富，盛產(chǎn)特異保存了軟軀體的寒武紀(jì)動物化石。各主要動物類群在這些特異埋藏的寒武紀(jì)巖石中已經(jīng)廣泛出現(xiàn)，為了解早期生物多樣性大爆發(fā)即“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”，提供了重要的化石證據(jù)。

然而，盡管環(huán)節(jié)動物是當(dāng)今生態(tài)系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)動物門類，但它們在寒武紀(jì)早期地層中的化石記錄卻非常罕見，這導(dǎo)致科學(xué)家們在研究環(huán)節(jié)動物起源和早期演化的過程中往往缺乏有力的化石證據(jù)。

此外，不同于其他已報(bào)道的寒武紀(jì)環(huán)節(jié)動物，研究顯示，丹尼多毛蟲營管居固著生活。現(xiàn)生的多毛類動物中有許多物種營管居或固定穴居的生活模式，以此來躲避捕食者或在捕食過程中隱藏自己，通常被稱為固著類環(huán)節(jié)動物。現(xiàn)代生物學(xué)家通過系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究認(rèn)為，固著類環(huán)節(jié)動物應(yīng)該代表環(huán)節(jié)動物進(jìn)化樹中一個(gè)比較古老的支系，但直到現(xiàn)在，固著生活方式一直未在早期的環(huán)節(jié)化石中發(fā)現(xiàn)。

云南大學(xué)共同第一作者陳紅說：“我們很驚訝地發(fā)現(xiàn)了5.14億年前的一種多毛類蠕蟲，它生活在一個(gè)管中，而且與當(dāng)今仍然活著的物種非常相似。”

牛津大學(xué)共同第一作者LukeParry說：“我們此前所知的寒武紀(jì)環(huán)節(jié)動物都可能是在海底爬行，而我們在丹尼多毛蟲中看到的則完全不同。丹尼多毛蟲的發(fā)現(xiàn)告訴我們，即使在非常早期的生態(tài)系統(tǒng)中，古老的環(huán)節(jié)動物也已經(jīng)占據(jù)了許多不同的生態(tài)位。”

云南大學(xué)共同通訊作者馬曉婭說：“這是固著類環(huán)節(jié)動物的最早化石證據(jù)，也是現(xiàn)生環(huán)節(jié)動物支系在化石記錄中的首次出現(xiàn)。因?yàn)楹浼o(jì)早期的環(huán)節(jié)動物化石非常罕見，我們對此發(fā)現(xiàn)感到非常驚訝和高興。這個(gè)發(fā)現(xiàn)再次顯示了‘寒武紀(jì)生命大爆發(fā)’不僅僅是生物多樣性也是生態(tài)多樣性劇增的一個(gè)重要進(jìn)化事件。”

該項(xiàng)目得到國家自然科學(xué)基金、云南省科技基金等多個(gè)項(xiàng)目共同資助。