如今種類占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的節(jié)肢動(dòng)物是如何由軟體的蠕蟲演化而來呢?中國(guó)科學(xué)家的最新研究表明,他們發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前的葉足動(dòng)物——“仙掌滇蟲”可在海底行走,屬于首次發(fā)現(xiàn)的具有“節(jié)肢”的蟲子,從而有望揭開節(jié)肢動(dòng)物的起源之謎。
這一成果公布在2月24日出版的英國(guó)《自然》雜志上。以封面論文形式發(fā)表的《中國(guó)發(fā)現(xiàn)具有“節(jié)肢”的早寒武世葉足動(dòng)物》,是由西北大學(xué)早期生命研究所青年教師劉建妮博士等人在早期動(dòng)物起源演化研究上的又一突破性成果。
著名古生物學(xué)家、西北大學(xué)教授舒德干說,具有“節(jié)肢”的蟲子——“仙掌滇蟲”尚未演化出頭部,軀干也是柔軟的,分節(jié)不明顯,但其眾多的“腳”已出現(xiàn)分節(jié)。它展示了軟體蟲子向硬體動(dòng)物過渡的明顯過程,可謂找到了節(jié)肢動(dòng)物的直系始祖,從而首次揭示了“原口動(dòng)物亞界”中最令學(xué)術(shù)界困惑的起源謎團(tuán),即節(jié)肢動(dòng)物門的起源與早期演化難題。
節(jié)肢動(dòng)物門是現(xiàn)生動(dòng)物中分異最大、屬種數(shù)量最多的一個(gè)動(dòng)物門:她所擁有的物種數(shù)比地球上其余30多個(gè)動(dòng)物門的物種總和的4倍還要多。于是,這個(gè)在地球生態(tài)系統(tǒng)中扮演著極其重要角色的門類的起源,一直是眾多進(jìn)化生物學(xué)家最為關(guān)注的科學(xué)命題。
節(jié)肢動(dòng)物門主要包括昆蟲類、蛛形類、甲殼類和已經(jīng)絕滅了的三葉蟲類。盡管其形態(tài)極其多樣,但身體主要由頭部、分節(jié)的軀干和分節(jié)的附肢三個(gè)基本單元構(gòu)成?,F(xiàn)在,生物學(xué)家和古生物學(xué)家已經(jīng)取得共識(shí),節(jié)肢動(dòng)物門最初應(yīng)該是由某一類無頭、軀干不明顯分節(jié)、附肢也不分節(jié)的稱作“葉足動(dòng)物”的古老蠕蟲進(jìn)化而來的。然而,學(xué)者們?nèi)圆磺宄氖?,到底是哪一類葉足動(dòng)物首先邁出了通向節(jié)肢動(dòng)物演化坦途的第一步?這“第一步”到底是先形成了頭部,還是先著手軀干分節(jié),或者先從附肢分節(jié)起步?人們都在期待遠(yuǎn)古化石能給出明確答案。
6年前,劉建妮、舒德干等人發(fā)現(xiàn)了一種最先出現(xiàn)成對(duì)眼睛、因而開始頭化,但其軀干和葉狀附肢皆未分節(jié)的“神奇羅哩山蟲”。盡管這一重要發(fā)現(xiàn)可能代表了節(jié)肢動(dòng)物與葉足動(dòng)物之間的某種中間類型,但它只不過是一個(gè)旁支,走進(jìn)了演化的死胡同。于是,現(xiàn)代生物學(xué)家依據(jù)生命演化中常見的“先主體,后附件”的現(xiàn)象推測(cè),葉足動(dòng)物門向節(jié)肢動(dòng)物門進(jìn)化的順序很可能是“先軀干節(jié)化,后附肢節(jié)化”。
如今,本文報(bào)道的從云南澄江化石庫(kù)中發(fā)現(xiàn)的叫做“仙掌滇蟲”(因其外形酷似云南具刺的仙人掌而得名)的葉足動(dòng)物化石顛覆了這一猜測(cè),因?yàn)樵撈嫣厝~足動(dòng)物雖然沒有明確的頭,其軀干也沒有明顯分節(jié),然而其附肢的骨化分節(jié)卻與節(jié)肢動(dòng)物幾無差異。無疑,這種能在遠(yuǎn)古海底行走的動(dòng)物“仙人掌”,應(yīng)該代表著由古老葉足動(dòng)物向節(jié)肢動(dòng)物過渡的一種關(guān)鍵的珍稀缺失環(huán)節(jié)。直白地說,它就是一種學(xué)界期待已久的曾經(jīng)淹沒在遠(yuǎn)古歷史塵埃中節(jié)肢動(dòng)物始祖。
西北大學(xué)早期生命研究所所長(zhǎng)舒德干教授告訴記者,這一發(fā)現(xiàn)提供了節(jié)肢動(dòng)物始祖最初創(chuàng)新“節(jié)肢”的真實(shí)證據(jù)。節(jié)肢動(dòng)物自從擁有了分節(jié)附肢,便恰如虎添翼,它們有的跑得更快了,有的跳得更高了,行動(dòng)更靈巧了,有的甚至還學(xué)會(huì)將分節(jié)附肢改造成極為有效的捕食工具或性選擇的得力幫手。從此,這類個(gè)頭本不十分起眼的族群便在形形色色的生存斗爭(zhēng)中獲得了極大的優(yōu)勢(shì),一直受到自然選擇的偏愛,海陸空三軍全面蓬勃發(fā)展,終于成為地球上無處不在的真正王者。(許祖華 馮國(guó))
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