由長安大學劉云煥教授領銜的科研團隊、中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所、美國弗吉尼亞理工大學、英國布里斯托爾大學、山東科技大學、德國柏林自由大學、地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所、自然資源部第一海洋研究所和瑞士光源等5個國家、9家單位科學家組成的國際聯(lián)合研究團隊對陜南寒武系幸運階(約5.35億年前)的微體化石皺囊蟲(Saccorhytus)進行了深入研究。該研究論文于2022年8月17日在國際頂級學術(shù)期刊《自然》雜志上在線發(fā)表Article長文,題為《皺囊蟲(Saccorhytus)是一種早期的蛻皮動物,而不是最早的后口動物》(《Saccorhytus is an early ecdysozoan and not the earliest deuterostome》 )。中科院南京古生物研究所張華僑研究員為第一通訊作者、長安大學劉云煥教授為論文第一作者,長安大學為第一作者單位。這是長安大學建校以來第一篇在國際頂級期刊NATURE上首次發(fā)表的長文article,實現(xiàn)了零的突破。
國際聯(lián)合研究團隊對陜南寒武系幸運階(約5.35億年前)的微體化石皺囊蟲(Saccorhytus)進行了深入研究。團隊認為,皺囊蟲并非原來厘定的后口動物,而更可能是蛻皮動物。
2017年,皺囊蟲化石被發(fā)現(xiàn)于陜南西鄉(xiāng)縣張家溝剖面寒武系幸運階寬川鋪組張家溝化石庫的含磷灰?guī)r中。研究表明,皺囊蟲是毫米大小的兩側(cè)對稱動物,具有囊形的身體,末端有口,圍繞口發(fā)育了輻射狀皺褶、輻射對稱排列的具刺突起和兩側(cè)對稱排列的具刺骨板,反口面有大量小刺,沒有肛門。它曾被解釋為最早的后口動物,支持這一觀點的關(guān)鍵特征是皺囊蟲具有“鰓孔”(pharyngeal openings)。
而該團隊通過研究發(fā)現(xiàn),皺囊蟲沒有鰓孔,原有研究中的“鰓孔”其實是封閉的具刺骨板在埋藏過程中磨損形成的孔狀結(jié)構(gòu)。同時,它的一些關(guān)鍵特征如發(fā)育表皮(cuticle)、上皮不具纖毛(non-ciliated epidermis)、末端的口(terminal mouth)和環(huán)口的輻射對稱排列結(jié)構(gòu)(radially arranged circumoral structures)等,都表明它和蛻皮動物有更近的親緣關(guān)系。由此,研究團隊認為,皺囊蟲更可能是蛻皮動物,而不是后口動物。
從演化方面來看,皺囊蟲為已知最早的蛻皮動物增添了全新的類型。蛻皮動物包括環(huán)神經(jīng)動物(鰓曳蟲,蛔蟲,馬線蟲等)和泛節(jié)肢動物(天鵝絨蟲,水熊蟲,三葉蟲,蜘蛛,昆蟲,蜈蚣,蝦,蟹等)。已知最早的蛻皮動物化石出現(xiàn)在寒武系幸運階,但都是環(huán)神經(jīng)動物,皺囊蟲在蛻皮動物內(nèi)部的系統(tǒng)位置尚未解決,它可能是環(huán)神經(jīng)動物的祖先類型、泛節(jié)肢動物的祖先類型或蛻皮動物的祖先類型。
根據(jù)原有研究,蛻皮動物一般具有“蠕形”體構(gòu),它們的最晚共同祖先可能也是蠕形的。而皺囊蟲的“囊形”體構(gòu)明顯有別于其它蛻皮動物的“蠕形”體構(gòu),這表明“蠕形”并不是蛻皮動物唯一的體構(gòu)類型,環(huán)神經(jīng)動物、泛節(jié)肢動物或蛻皮動物的祖先類型也可能并非蠕形。
關(guān)于蛻皮動物的體構(gòu)的起源,仍有待于對寒武紀幸運期已知最早的蛻皮動物的相互演化關(guān)系的進一步研究。
(中國日報陜西記者站)