中國青年報客戶(hù)端北京11月5日電(中青報中青網(wǎng)記者 邱晨輝)見(jiàn)過(guò)長(cháng)五只眼睛的“蝦”嗎?中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所科學(xué)家最新發(fā)現一種5億多年前長(cháng)相奇異的化石,化石上的“蝦”就長(cháng)有五只眼睛,其身體還兼具巨型捕食動(dòng)物奇蝦和節肢動(dòng)物的多種特征,被譽(yù)為寒武紀的“麒麟”,命名為“章氏麒麟蝦”,它是打開(kāi)節肢動(dòng)物起源之謎的過(guò)渡型物種。
11月5日,國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志刊發(fā)這一重要科學(xué)發(fā)現。這是我國云南“澄江動(dòng)物群”中又一最新發(fā)現,給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強有力的化石證據。
在地球這個(gè)充滿(mǎn)生機的星球上,生命經(jīng)歷了約40億年的漫長(cháng)歷史。然而,直到5億多年前的寒武紀時(shí)代,復雜多樣的生命才在地球上突然出現。這一里程碑式的重大生命演化事件,被稱(chēng)為“寒武紀大爆發(fā)”。從達爾文開(kāi)始,“寒武紀大爆發(fā)”一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。達爾文在他的《物種起源》里就特別提到,復雜動(dòng)物在寒武紀突然出現是對進(jìn)化論的巨大挑戰。
1984年,由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所科學(xué)家在云南發(fā)現的“澄江動(dòng)物群”更加凸顯了“寒武紀大爆發(fā)”的突發(fā)性,將“達爾文的困惑”推向頂峰。因為澄江動(dòng)物群中化石發(fā)現表明,包括脊椎動(dòng)物在內,幾乎所有現代動(dòng)物門(mén)類(lèi)在5.2億年前都已經(jīng)出現了。依據達爾文進(jìn)化論,想要破解寒武紀大爆發(fā)之謎,科學(xué)家就需要找到動(dòng)物門(mén)類(lèi)起源的過(guò)渡型祖先化石。
然而,節肢動(dòng)物是怎么演化而來(lái)的,它們的祖先又長(cháng)什么樣?這是生物進(jìn)化的一大難題,一百多年來(lái)困擾著(zhù)一代又一代的科學(xué)家。
近日,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎領(lǐng)導的寒武紀大爆發(fā)研究組,在澄江動(dòng)物群中找到了解答“節肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵化石——“章氏麒麟蝦”。
論文另一位通訊作者、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員趙方臣說(shuō),澄江動(dòng)物群中,奇蝦是體長(cháng)可達兩米的頂級捕食動(dòng)物,被認為是節肢動(dòng)物的祖先類(lèi)型。但是,奇蝦和真節肢動(dòng)物形態(tài)差異巨大,兩者之間存在著(zhù)難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索“節肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵缺失環(huán)節。
此次發(fā)現的“章氏麒麟蝦”,身體具有明顯的真節肢動(dòng)物特征,例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節的軀干和分節的腿肢。但是,它的頭部卻又嵌合了節肢動(dòng)物祖先類(lèi)型的形態(tài)構造,包括寒武紀怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛,以及寒武紀巨型頂級捕食動(dòng)物——奇蝦的掠食性附肢。研究人員認為,“章氏麒麟蝦”組合了真節肢動(dòng)物和節肢動(dòng)物祖先類(lèi)型的身體特征,是一種罕見(jiàn)的嵌合動(dòng)物。
據論文第一作者、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所助理研究員曾晗介紹,研究團隊采用多種技術(shù)手段,對“章氏麒麟蝦”化石進(jìn)行了精細的比較解剖學(xué)研究。以多年積累的研究數據為基礎,結合“章氏麒麟蝦”獨特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學(xué)分析,論證了奇蝦和真節肢動(dòng)物第一對附肢的同源性。通過(guò)譜系發(fā)生重建,計算反演出早期節肢動(dòng)物演化關(guān)系和附肢形態(tài)轉變的新模型。結果表明,“章氏麒麟蝦”的演化位置處于奇蝦和其它真節肢動(dòng)物之間,位于真節肢動(dòng)物的根部。
來(lái)自中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的消息稱(chēng),“章氏麒麟蝦”代表了達爾文進(jìn)化論預言的重要過(guò)渡型物種,它架起了從奇蝦演化到真節肢動(dòng)物的中間橋梁,填補了節肢動(dòng)物起源過(guò)程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節。