 麒麟蝦復(fù)原圖。動(dòng)物大發(fā)多年黃迪穎供圖  澄江動(dòng)物群生態(tài)復(fù)原。又重楊定華繪圖   麒麟蝦化石。章氏e雜志曾晗供圖  麒麟蝦揭示的澄江節(jié)肢動(dòng)物起源和早期演化新模式。曾晗制圖 （神秘的動(dòng)物大發(fā)多年地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日?qǐng)?bào)（記者 陳磊）：節(jié)肢動(dòng)物怎樣演化而來(lái)？它們的祖先又長(zhǎng)什么樣？這一生物進(jìn)化的百年謎題或被中國(guó)科學(xué)家解開(kāi)。 近日，群的前寒麒麟中科院南京地質(zhì)古生物研究所科研團(tuán)隊(duì)在全球首次發(fā)現(xiàn)了一種5億多年前的又重蝦形化石：它長(zhǎng)相奇異，有五只眼睛，現(xiàn)億蝦登既有海洋巨型捕食動(dòng)物奇蝦的武紀(jì)掠食性附肢，又有我們熟知的章氏e雜志蚊蟲(chóng)蝦蟹等節(jié)肢動(dòng)物硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。 因?yàn)槠渖眢w嵌合了多種動(dòng)物的形態(tài)特征，就如同中國(guó)傳統(tǒng)神話中的瑞獸——麒麟，因此被命名為“章氏麒麟蝦”。 中國(guó)科學(xué)家在寒武紀(jì)地層里發(fā)現(xiàn)的這些麒麟蝦化石，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)，將解開(kāi)節(jié)肢動(dòng)物起源這一生物進(jìn)化的百年謎題。北京時(shí)間11月5日，《自然》雜志發(fā)表了這一最新研究成果。 “這是我們研究澄江動(dòng)物群的又一重大發(fā)現(xiàn)，麒麟蝦代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過(guò)渡型物種，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動(dòng)物的中間橋梁，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。”發(fā)表該論文的寒武紀(jì)大爆發(fā)研究組負(fù)責(zé)人朱茂炎研究員表示。 寒武紀(jì)大爆發(fā)的科學(xué)謎題 地球生命經(jīng)歷了約40億年的漫長(zhǎng)歷史，為何直到5億多年前的寒武紀(jì)時(shí)代，復(fù)雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)？從達(dá)爾文開(kāi)始，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”這一重大生命演化事件，一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。達(dá)爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復(fù)雜動(dòng)物在寒武紀(jì)突然出現(xiàn)是對(duì)進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn)。 “1984年，我們研究所的科學(xué)家在云南發(fā)現(xiàn)的澄江動(dòng)物群更加凸顯了‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’的突發(fā)性，將‘達(dá)爾文的困惑’推向頂峰。”該論文的通訊作者黃迪穎研究員解釋說(shuō)，因?yàn)槌谓瓌?dòng)物群中的化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動(dòng)物在內(nèi)，幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物門(mén)類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論，想要破解“寒武紀(jì)大爆發(fā)”之謎，科學(xué)家就需要找到像始祖鳥(niǎo)這樣的動(dòng)物門(mén)類起源的過(guò)渡型祖先化石。” 填補(bǔ)節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)程的缺失環(huán)節(jié) 澄江動(dòng)物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動(dòng)物。 “從‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’開(kāi)始，節(jié)肢動(dòng)物便是地球上最成功的動(dòng)物之一，也是當(dāng)今地球個(gè)體數(shù)量最多的動(dòng)物。”據(jù)該論文第一作者曾晗博士介紹，“節(jié)肢動(dòng)物有表皮硬化、身體分節(jié)、附肢分節(jié)等特征，它們占據(jù)了動(dòng)物界中大約80%的物種多樣性，征服‘海陸空’。我們熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛都是節(jié)肢動(dòng)物。” 但節(jié)肢動(dòng)物起源一直成謎，并困擾著一代又一代的科學(xué)家。“寒武紀(jì)節(jié)肢動(dòng)物之間的演化關(guān)系尚無(wú)定論。”曾晗說(shuō)。 “澄江動(dòng)物群中，奇蝦是寒武紀(jì)頂級(jí)捕食者，體長(zhǎng)可達(dá)兩米，被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物的祖先類型。但是，奇蝦和真節(jié)肢動(dòng)物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索‘節(jié)肢動(dòng)物起源之謎’的關(guān)鍵缺失環(huán)節(jié)。”該論文通訊作者、澄江古生物研究站站長(zhǎng)趙方臣研究員說(shuō)。 麒麟蝦，嵌合多種動(dòng)物形態(tài)的“四不像” 曾晗介紹，研究團(tuán)隊(duì)在澄江動(dòng)物群找到了6塊稀有的蝦形化石，最大7厘米，最小的只有1厘米。研究人員采用多種技術(shù)手段，對(duì)化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究，恢復(fù)其5億年前的形態(tài)。 這種動(dòng)物身體具有明顯的真節(jié)肢動(dòng)物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)構(gòu)造，包括寒武紀(jì)怪物“奧帕賓海蝎”特有的五只眼睛，以及奇蝦的掠食性附肢。所以，它組合了真節(jié)肢動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的身體特征，是一種罕見(jiàn)的“四不像”嵌合動(dòng)物。這就如同麒麟，故此得名。 不過(guò)要想確定麒麟蝦處于演化進(jìn)程中的哪個(gè)位置，必須要經(jīng)過(guò)科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和演算。曾晗介紹，他們以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合麒麟蝦獨(dú)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(jié)肢動(dòng)物第一對(duì)附肢的同源性。通過(guò)譜系發(fā)生重建，計(jì)算反演出早期節(jié)肢動(dòng)物演化關(guān)系和附肢形態(tài)轉(zhuǎn)變的新模型。結(jié)果表明，麒麟蝦的演化位置處于奇蝦和其他真節(jié)肢動(dòng)物之間，位于真節(jié)肢動(dòng)物的根部。 節(jié)肢動(dòng)物演化過(guò)程中存在缺失空檔就此被填補(bǔ)，該研究論文審稿專家認(rèn)為，“這一完美而出人意料的過(guò)渡型動(dòng)物，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物演化史一個(gè)知識(shí)空白”。 相關(guān)報(bào)道：長(zhǎng)五只眼的“蝦”？中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)5億年前的麒麟蝦化石 （神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中青報(bào)·中青網(wǎng)（記者 邱晨輝）：見(jiàn)過(guò)長(zhǎng)五只眼睛的“蝦”嗎？中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)一種5億多年前長(zhǎng)相奇異的化石，化石上的“蝦”就長(zhǎng)有五只眼睛，其身體還兼具巨型捕食動(dòng)物奇蝦和節(jié)肢動(dòng)物的多種特征，被譽(yù)為寒武紀(jì)的“麒麟”，命名為“章氏麒麟蝦”，它是打開(kāi)節(jié)肢動(dòng)物起源之謎的過(guò)渡型物種。 11月5日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志刊發(fā)這一重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。這是我國(guó)云南“澄江動(dòng)物群”中又一最新發(fā)現(xiàn)，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。 在地球這個(gè)充滿生機(jī)的星球上，生命經(jīng)歷了約40億年的漫長(zhǎng)歷史。然而，直到5億多年前的寒武紀(jì)時(shí)代，復(fù)雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。從達(dá)爾文開(kāi)始，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。達(dá)爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復(fù)雜動(dòng)物在寒武紀(jì)突然出現(xiàn)是對(duì)進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn)。 1984年，由中國(guó)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(xiàn)的“澄江動(dòng)物群”更加凸顯了“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的突發(fā)性，將“達(dá)爾文的困惑”推向頂峰。因?yàn)槌谓瓌?dòng)物群中化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動(dòng)物在內(nèi)，幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物門(mén)類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論，想要破解寒武紀(jì)大爆發(fā)之謎，科學(xué)家就需要找到動(dòng)物門(mén)類起源的過(guò)渡型祖先化石。 據(jù)論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員黃迪穎介紹，澄江動(dòng)物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動(dòng)物。從寒武紀(jì)大爆發(fā)開(kāi)始，節(jié)肢動(dòng)物便是地球上最成功的動(dòng)物之一。人們熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛就是節(jié)肢動(dòng)物，它們都具有分節(jié)的身體和附肢。當(dāng)今地球個(gè)體數(shù)量最多的動(dòng)物就是節(jié)肢動(dòng)物，它們占據(jù)了動(dòng)物界中大約80%的物種多樣性，在海、陸、空各種環(huán)境下都有它們的身影。 然而，節(jié)肢動(dòng)物是怎么演化而來(lái)的，它們的祖先又長(zhǎng)什么樣？這是生物進(jìn)化的一大難題，一百多年來(lái)困擾著一代又一代的科學(xué)家。 近日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎領(lǐng)導(dǎo)的寒武紀(jì)大爆發(fā)研究組，在澄江動(dòng)物群中找到了解答“節(jié)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(guó)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(zhǎng)可達(dá)兩米的頂級(jí)捕食動(dòng)物，被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物的祖先類型。但是，奇蝦和真節(jié)肢動(dòng)物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵缺失環(huán)節(jié)。 此次發(fā)現(xiàn)的“章氏麒麟蝦”，身體具有明顯的真節(jié)肢動(dòng)物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)構(gòu)造，包括寒武紀(jì)怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛，以及寒武紀(jì)巨型頂級(jí)捕食動(dòng)物——奇蝦的掠食性附肢。研究人員認(rèn)為，“章氏麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的身體特征，是一種罕見(jiàn)的嵌合動(dòng)物。 據(jù)論文第一作者、中國(guó)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(tuán)隊(duì)采用多種技術(shù)手段，對(duì)“章氏麒麟蝦”化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究。以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合“章氏麒麟蝦”獨(dú)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(jié)肢動(dòng)物第一對(duì)附肢的同源性。通過(guò)譜系發(fā)生重建，計(jì)算反演出早期節(jié)肢動(dòng)物演化關(guān)系和附肢形態(tài)轉(zhuǎn)變的新模型。結(jié)果表明，“章氏麒麟蝦”的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動(dòng)物之間，位于真節(jié)肢動(dòng)物的根部。 來(lái)自中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的消息稱，“章氏麒麟蝦”代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過(guò)渡型物種，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動(dòng)物的中間橋梁，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)。 相關(guān)報(bào)道：寒武紀(jì)“五眼怪”化石登上《自然》！五億多年前的“麒麟蝦”填補(bǔ)進(jìn)化關(guān)鍵空白 （神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)文匯報(bào)（許琦敏）：今天凌晨，英國(guó)《Nature》雜志報(bào)道了由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前形似蝦的動(dòng)物化石。這種動(dòng)物的身體兼具當(dāng)時(shí)海洋巨型捕食動(dòng)物“奇蝦”和節(jié)肢動(dòng)物（如昆蟲(chóng)蝦蟹）的多種特征，被譽(yù)為寒武紀(jì)的“麒麟”，被命名為“章氏麒麟蝦”。它是打開(kāi)節(jié)肢動(dòng)物起源之謎的過(guò)渡型物種。這是我國(guó)云南 “澄江動(dòng)物群”中又一項(xiàng)新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為生物進(jìn)化論增添了實(shí)證。 地球上的生命經(jīng)歷了約40億年的漫長(zhǎng)演化歷史，直到5億多年前的寒武紀(jì)時(shí)代，復(fù)雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。從達(dá)爾文時(shí)代開(kāi)始，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。達(dá)爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復(fù)雜動(dòng)物在寒武紀(jì)突然出現(xiàn)是對(duì)進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn)。 1984年，由中國(guó)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(xiàn)的“澄江動(dòng)物群”更加凸顯了“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的突發(fā)性，將“達(dá)爾文的困惑”推向頂點(diǎn)。因?yàn)槌谓瓌?dòng)物群中的化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動(dòng)物在內(nèi)，幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物門(mén)類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了（圖一）。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論，想要破解寒武紀(jì)大爆發(fā)之謎，科學(xué)家就需要找到動(dòng)物門(mén)類起源的過(guò)渡型祖先化石。 澄江動(dòng)物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動(dòng)物。從寒武紀(jì)大爆發(fā)開(kāi)始，節(jié)肢動(dòng)物便是地球上最成功的動(dòng)物之一。節(jié)肢動(dòng)物(如蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛)占據(jù)了當(dāng)今動(dòng)物界大約80%的物種多樣性。然而，節(jié)肢動(dòng)物是怎么演化而來(lái)的？它們的祖先又長(zhǎng)什么樣？ 這是生物進(jìn)化的一大難題，一百多年來(lái)困擾著一代又一代的科學(xué)家。 近日，朱茂炎研究員領(lǐng)導(dǎo)的寒武紀(jì)大爆發(fā)研究組在澄江動(dòng)物群中找到了解答“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵化石——“麒麟蝦”，并以研究論文的形式在《自然》雜志上發(fā)表了這項(xiàng)最新研究成果。 此次發(fā)現(xiàn)的“麒麟蝦”，身體具有明顯的真節(jié)肢動(dòng)物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)構(gòu)造，包括寒武紀(jì)怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛，以及寒武紀(jì)巨型頂級(jí)捕食動(dòng)物——奇蝦的掠食性附肢。所以，“麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的身體特征，是一種罕見(jiàn)的嵌合動(dòng)物。 在本研究中，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)“麒麟蝦”化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究。以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合“麒麟蝦”獨(dú)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(jié)肢動(dòng)物第一對(duì)附肢的同源性。結(jié)果表明，“麒麟蝦”的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動(dòng)物之間，位于真節(jié)肢動(dòng)物的根部。 “麒麟蝦”代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過(guò)渡化石，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動(dòng)物的中間橋梁，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。 相關(guān)報(bào)道：五億多年前神秘生物 中科院解密“麒麟蝦”化石 （神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)網(wǎng)（記者 王振紅）：11月4日，記者從中國(guó)科學(xué)院科學(xué)傳播局舉行的澄江動(dòng)物群發(fā)現(xiàn)節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)渡型化石新聞發(fā)布會(huì)上獲悉，近日，英國(guó)《自然》(《Nature》)雜志以研究論文的形式刊登了中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的最新研究成果，朱茂炎研究員帶領(lǐng)的寒武紀(jì)大爆發(fā)研究組在澄江動(dòng)物群中找到了解答“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵化石——“麒麟蝦”。 據(jù)介紹，研究所發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前,形似蝦一樣的動(dòng)物化石，身體兼具當(dāng)時(shí)海洋巨型捕食動(dòng)物“奇蝦”和節(jié)肢動(dòng)物（如昆蟲(chóng)、蝦蟹）的多種特征，被譽(yù)為寒武紀(jì)的“麒麟”，命名為“章氏麒麟蝦”，它是打開(kāi)節(jié)肢動(dòng)物起源之謎的過(guò)渡型物種。這是我國(guó)云南 “澄江動(dòng)物群”中又一項(xiàng)新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為生物進(jìn)化論增添了實(shí)證。中科院南京地質(zhì)古生物研究所研究員黃迪穎和趙方臣為通訊作者，助理研究員曾晗為第一作者。 地球上的生命經(jīng)歷了約40億年的漫長(zhǎng)演化歷史，直到5億多年前的寒武紀(jì)時(shí)代，復(fù)雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。從達(dá)爾文開(kāi)始，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。達(dá)爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復(fù)雜動(dòng)物在寒武紀(jì)突然出現(xiàn)是對(duì)進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn)。黃迪穎介紹說(shuō)，1984年，由中國(guó)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(xiàn)的“澄江動(dòng)物群”更加凸顯了“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的突發(fā)性，將“達(dá)爾文的困惑”推向頂點(diǎn)。因?yàn)槌谓瓌?dòng)物群中化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動(dòng)物在內(nèi)，幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物門(mén)類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論，想要破解寒武紀(jì)大爆發(fā)之謎，科學(xué)家就需要找到動(dòng)物門(mén)類起源的過(guò)渡型祖先化石。 曾晗在介紹研究進(jìn)展時(shí)說(shuō)，“澄江動(dòng)物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動(dòng)物。從寒武紀(jì)大爆發(fā)開(kāi)始，節(jié)肢動(dòng)物便是地球上最成功的動(dòng)物之一。”節(jié)肢動(dòng)物(如蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛)占據(jù)了當(dāng)今動(dòng)物界大約80%的物種多樣性，然而，節(jié)肢動(dòng)物是怎么演化而來(lái)的？它們的祖先又長(zhǎng)什么樣？這是生物進(jìn)化的一大難題，一百多年來(lái)困擾著一代又一代的科學(xué)家。 曾晗介紹說(shuō)，此次發(fā)現(xiàn)的“麒麟蝦”，身體具有明顯的真節(jié)肢動(dòng)物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)構(gòu)造，包括寒武紀(jì)怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛，以及寒武紀(jì)巨型頂級(jí)捕食動(dòng)物——奇蝦的掠食性附肢。所以，“麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的身體特征，是一種罕見(jiàn)的嵌合動(dòng)物。 在研究中,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)“麒麟蝦”化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究。以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合“麒麟蝦”獨(dú)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(jié)肢動(dòng)物第一對(duì)附肢的同源性。“結(jié)果表明，‘麒麟蝦’的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動(dòng)物之間，位于真節(jié)肢動(dòng)物的根部。”曾晗指出。 “‘麒麟蝦’代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過(guò)渡化石，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動(dòng)物的中間橋梁，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。”趙方臣表示。 相關(guān)報(bào)道：中科院團(tuán)隊(duì)新發(fā)現(xiàn)！五億年前化石“麒麟蝦”揭開(kāi)節(jié)肢動(dòng)物起源之謎 （神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)北京日?qǐng)?bào)客戶端（記者 李祺瑤）：11月5日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所宣布發(fā)現(xiàn)了一種形似蝦一樣的動(dòng)物化石——“麒麟蝦”，該化石來(lái)自5億多年前，身體兼具真節(jié)肢動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的多種特征，是打開(kāi)節(jié)肢動(dòng)物起源之謎的過(guò)渡型物種，為生物進(jìn)化論增添了實(shí)證。這項(xiàng)最新研究成果發(fā)表在英國(guó)《自然》雜志上。 地球上的生命經(jīng)歷了約40億年的漫長(zhǎng)演化歷史，直到5億多年前的寒武紀(jì)時(shí)代，復(fù)雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。從達(dá)爾文開(kāi)始，寒武紀(jì)大爆發(fā)一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。達(dá)爾文在《物種起源》里就特別提到，復(fù)雜動(dòng)物在寒武紀(jì)突然出現(xiàn)是對(duì)進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn)。 1984年，由中國(guó)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(xiàn)的“澄江動(dòng)物群”更加凸顯了寒武紀(jì)大爆發(fā)的突發(fā)性，將“達(dá)爾文的困惑”推向頂點(diǎn)。澄江動(dòng)物群中化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動(dòng)物在內(nèi)，幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物門(mén)類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論，想要破解寒武紀(jì)大爆發(fā)之謎，科學(xué)家就需要找到動(dòng)物門(mén)類起源的過(guò)渡型祖先化石。 澄江動(dòng)物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動(dòng)物。從寒武紀(jì)大爆發(fā)開(kāi)始，節(jié)肢動(dòng)物便是地球上最成功的動(dòng)物之一，占據(jù)了當(dāng)今動(dòng)物界大約80%的物種多樣性。然而，節(jié)肢動(dòng)物是怎么演化而來(lái)的？它們的祖先長(zhǎng)什么樣？ 這是生物進(jìn)化的一大難題，百余年來(lái)困擾著一代又一代的科學(xué)家。 近日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎領(lǐng)導(dǎo)的寒武紀(jì)大爆發(fā)研究組，在澄江動(dòng)物群中找到了解答“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵化石——“麒麟蝦”。“在澄江生物群中，‘麒麟蝦’的化石十分罕見(jiàn)，我們一共只找到了六塊，其中最大的身長(zhǎng)7厘米，最小的身長(zhǎng)僅有1厘米左右。六塊化石中，除了一塊是博物館的收藏，其余五塊都是由研究人員在10余年間的野外化石采集工作中發(fā)現(xiàn)的。”該研究的第一作者、中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所博士曾晗說(shuō)，“麒麟蝦”的身體有20多節(jié)，每一節(jié)都分別具有一對(duì)游泳的槳狀腿肢，它的頭部像頭盔，最前方有五只眼睛，從頭部的下方伸出一對(duì)像爪子一樣長(zhǎng)滿小刺的附肢，說(shuō)明“麒麟蝦”是一個(gè)捕食者。“‘麒麟蝦’的身體具有明顯的真節(jié)肢動(dòng)物特征，包括硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢等，這和真節(jié)肢動(dòng)物中，以海口蝦為代表的大附肢類真節(jié)肢動(dòng)物最為接近。” “麒麟蝦”的獨(dú)特之處在于，它的頭部又嵌合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)構(gòu)造：五只眼睛與寒武紀(jì)怪物——“奧帕賓海蝎”特有的五只眼睛“神似”；一對(duì)掠食性的附肢，表明它和寒武紀(jì)巨型頂級(jí)捕食動(dòng)物——“奇蝦”有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。因此，“麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的身體特征，是一種罕見(jiàn)的嵌合動(dòng)物。科研人員將這種奇特的化石稱為寒武紀(jì)的“麒麟”，命名為“章氏麒麟蝦”。 研究團(tuán)隊(duì)對(duì)每一塊“麒麟蝦”化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究，以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合“麒麟蝦”獨(dú)特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學(xué)分析，論證了原始節(jié)肢動(dòng)物“奇蝦”和真節(jié)肢動(dòng)物第一對(duì)附肢的同源性。結(jié)果表明，“麒麟蝦”的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動(dòng)物之間，位于真節(jié)肢動(dòng)物的根部。“‘麒麟蝦’代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過(guò)渡化石，它架起了從‘奇蝦’演化到真節(jié)肢動(dòng)物的中間橋梁，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。” 相關(guān)報(bào)道：節(jié)肢動(dòng)物起源圖景再添關(guān)鍵拼圖 （神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（見(jiàn)習(xí)記者 韓揚(yáng)眉）：生命從哪里來(lái)？是如何演化的？要到哪里去？這些是自然界留給古生物學(xué)家的“靈魂拷問(wèn)”。 5.4億年前，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”到來(lái)，復(fù)雜多樣的生命在地球上“突然”出現(xiàn)，成為里程碑式的重大生命演化事件。從達(dá)爾文開(kāi)始，生命如何“突然”發(fā)生，一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題，也成為一代代古生物學(xué)家執(zhí)著破解的難題。 11月5日，《自然》報(bào)道了中科院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前長(zhǎng)相奇特的化石——“章氏麒麟蝦”（以下簡(jiǎn)稱麒麟蝦）。它被認(rèn)為是科學(xué)界期盼已久的、可以揭示節(jié)肢動(dòng)物起源之謎的過(guò)渡型物種，麒麟蝦的發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過(guò)程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。 達(dá)爾文的困惑 1859年，達(dá)爾文在《物種起源》里特別提到，動(dòng)物界以三葉蟲(chóng)為代表的復(fù)雜類群在最古老含化石的巖石中“突然”出現(xiàn)，而復(fù)雜動(dòng)物在寒武紀(jì)“突然”出現(xiàn)是對(duì)進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn)。 1984年，中科院南京地質(zhì)古生物研究所（以下簡(jiǎn)稱南京古生物所）的科學(xué)家在云南澄江縣帽天山發(fā)現(xiàn)了寒武紀(jì)早期澄江動(dòng)物群，更加凸顯了“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的突發(fā)性，也使“達(dá)爾文的困惑”變得更加“迷惑”。1999年，南京古生物所在帽天山建立了澄江古生物研究站，致力追尋生命的起源和演化，解釋“達(dá)爾文的困惑”。 論文通訊作者之一、南京古生物所研究員趙方臣是澄江古生物研究站站長(zhǎng)，他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，澄江動(dòng)物群是一個(gè)舉世罕見(jiàn)的化石庫(kù)，澄江動(dòng)物群中化石豐富且保存精美，生動(dòng)再現(xiàn)了5.2億年前海洋生物的真實(shí)面貌。“澄江動(dòng)物群中，絕大多數(shù)現(xiàn)生動(dòng)物門(mén)類的演化歷史可追溯到寒武紀(jì)，為揭示生物‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’的奧秘提供了極其珍貴的證據(jù)。” 達(dá)爾文進(jìn)化論提到，在現(xiàn)存和已滅絕的所有物種之間，中間和過(guò)渡環(huán)節(jié)的數(shù)量一定是難以想象的多。“因此，想要破解‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’之謎，科學(xué)家就需要找到動(dòng)物門(mén)類起源的過(guò)渡型祖先化石。”論文通訊作者之一、南京古生物所研究員黃迪穎說(shuō)。 其中，節(jié)肢動(dòng)物是理解“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的重要例證之一。 科學(xué)家在澄江動(dòng)物群中發(fā)現(xiàn)，從寒武紀(jì)大爆發(fā)開(kāi)始，節(jié)肢動(dòng)物便是地球上多樣性最高、生態(tài)適應(yīng)最成功的動(dòng)物門(mén)類之一。在今天，它們也是地球上個(gè)體數(shù)量最多的動(dòng)物，且占據(jù)了動(dòng)物界中大約80%的物種多樣性。從人見(jiàn)人愛(ài)的螃蟹、小龍蝦、蝴蝶，到人人喊打的蒼蠅、蚊子等，它們都屬于節(jié)肢動(dòng)物，在海、陸、空各種環(huán)境下都有它們的身影。 然而，節(jié)肢動(dòng)物是怎么演化來(lái)的？它們的祖先又長(zhǎng)什么樣？100多年來(lái)，科學(xué)家追尋著這一生物進(jìn)化難題的答案。 15年找到并解析關(guān)鍵“過(guò)渡化石” 黃迪穎告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，現(xiàn)今的節(jié)肢動(dòng)物（又稱真節(jié)肢動(dòng)物）具有硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢等特征。自上世紀(jì)90年代以來(lái)，關(guān)于節(jié)肢動(dòng)物起源的研究源源不斷。 “奇特的蝦”和“寒武紀(jì)五眼怪”的發(fā)現(xiàn)，是具有重要意義的事件。 “奇特的蝦”真名奇蝦，因其體形巨大、身體造型奇特而得名。趙方臣介紹，奇蝦最早在澄江動(dòng)物群中被發(fā)現(xiàn)，是體長(zhǎng)可達(dá)兩米的頂級(jí)捕食動(dòng)物，具有分節(jié)的大附肢，被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物祖先類型。但是，奇蝦和真節(jié)肢動(dòng)物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的關(guān)鍵缺失環(huán)節(jié)。 “寒武紀(jì)五眼怪”真名為奧帕賓海蝎，因特有的五只眼睛而得名，最早在加拿大的布爾吉斯頁(yè)巖動(dòng)物群中被發(fā)現(xiàn)，它也被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物祖先類型。 但是，寒武紀(jì)節(jié)肢動(dòng)物之間的演化關(guān)系仍尚無(wú)定論。 2005年，朱茂炎研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始收集節(jié)肢動(dòng)物標(biāo)本，歷經(jīng)15年，終于尋找到6塊稀有的長(zhǎng)相奇特的化石——麒麟蝦，得以一步步揭開(kāi)“節(jié)肢動(dòng)物起源之謎”的面紗。 論文第一作者、南京古生物所助理研究員曾晗告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，此次發(fā)現(xiàn)的麒麟蝦化石，身體具有明顯的真節(jié)肢動(dòng)物特征，它的頭部組合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型奇蝦和奧帕賓海蝎的形態(tài)構(gòu)造，“這一種罕見(jiàn)的嵌合動(dòng)物”。 為了進(jìn)一步驗(yàn)證麒麟蝦作為過(guò)渡化石的角色，研究團(tuán)隊(duì)采用多種技術(shù)手段，對(duì)麒麟蝦化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究；以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合麒麟蝦獨(dú)特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學(xué)分析，證實(shí)了奇蝦和真節(jié)肢動(dòng)物第一對(duì)附肢的同源性。 那么，麒麟蝦在節(jié)肢動(dòng)物的演化過(guò)程中處在哪個(gè)位置？研究人員通過(guò)譜系發(fā)生重建，計(jì)算反演出早期節(jié)肢動(dòng)物演化關(guān)系和附肢形態(tài)轉(zhuǎn)變的新模型。 結(jié)果表明，麒麟蝦的演化位置處于奇蝦和其他真節(jié)肢動(dòng)物之間，位于真節(jié)肢動(dòng)物的根部。 “生命之問(wèn)”仍存謎團(tuán) “麒麟蝦代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過(guò)渡化石，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)。”黃迪穎說(shuō)。 麒麟蝦的發(fā)現(xiàn)也得到國(guó)際同行的高度評(píng)價(jià)。他們認(rèn)為，“這一完美而出人意料的過(guò)渡型動(dòng)物，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物演化史一個(gè)知識(shí)空白”“架起了節(jié)肢動(dòng)物演化的重要過(guò)渡環(huán)節(jié)，涵蓋了節(jié)肢動(dòng)物幾個(gè)關(guān)鍵造型革新的起源”“解決了早期節(jié)肢動(dòng)物頭部前附肢同源性的爭(zhēng)議問(wèn)題”。 南京古生物所所長(zhǎng)詹仁斌說(shuō)，經(jīng)過(guò)幾代科學(xué)家的努力，人們對(duì)動(dòng)物起源之謎有了諸多重要認(rèn)識(shí)，但這遠(yuǎn)不是終點(diǎn)，仍有許多“謎團(tuán)”等待解開(kāi)。 事實(shí)上，中國(guó)有著很多全世界獨(dú)一無(wú)二的化石寶庫(kù)，保存著精美的化石材料。“這些材料為我們揭秘‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’、解析生物起源之謎提供了優(yōu)質(zhì)的研究資源，未來(lái)要繼續(xù)利用先進(jìn)的技術(shù)方法，加強(qiáng)國(guó)際同行合作交流，不斷取得新突破。”詹仁斌說(shuō)。 相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2883-7 |