這隻「蝦」解答了「達爾文的困惑」

5億多年前的寒武紀時代，複雜多樣的生命在地球上突然出現，這一裡程碑式的重大生命演化事件，被稱為「寒武紀大爆發」。達爾文在他的《物種起源》裡就特別提到，複雜動物在寒武紀突然出現是對進化論的巨大挑戰。同時這也成為困擾科學界的重大科學謎題。

近日，中國科學院南京地質生物研究所朱茂炎研究員領導的寒武紀大爆發研究組在澄江動物群中找到了解答「寒武紀大爆發之謎」的關鍵化石——「章氏麒麟蝦」，並以研究論文的形式在英國《自然》雜誌上發表了這項最新研究成果。

解答「達爾文的困惑」，需要這種化石證據

1984年，由中國科學院南京地質古生物研究所科學家在雲南發現的「澄江動物群」更加凸顯了「寒武紀大爆發」的突發性，將「達爾文的困惑」推向頂峰。因為澄江動物群中化石發現表明，包括脊椎動物在內，幾乎所有現代動物門類在5.2億年前都已經出現了。依據達爾文進化論，想要破解寒武紀大爆發之謎，科學家就需要找到動物門類起源的過渡型祖先化石。

澄江動物群生態復原 (楊定華繪圖)

澄江動物群中，多樣性最高的是節肢動物。從寒武紀大爆發開始，節肢動物便是地球上最成功的動物之一。我們熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛就是節肢動物，它們都具有分節的身體和附肢。當今地球個體數量最多的動物就是節肢動物，它們佔據了動物界中大約80%的物種多樣性，在海、陸、空各種環境下都有它們的身影。

然而，節肢動物是怎麼演化而來的？它們的祖先又長什麼樣？ 這是生物進化的一大難題，一百多年來困擾著一代又一代的科學家。

五隻眼睛、兩個 「大鉗子」，小怪物為何命名「麒麟蝦」

11月4日上午，北京的中國科學院與南京的中國科學院南京地質古生物研究所（以下稱南京古生物研究所）視頻連線，正式發布了「章氏麒麟蝦」化石的研究成果。

論文作者之一，南京古生物研究所趙方臣研究員對記者說：「澄江動物群中，奇蝦是體長可達兩米的頂級捕食動物，被認為是節肢動物的祖先類型。但是，奇蝦和真節肢動物形態差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索「節肢動物起源之謎」的關鍵缺失環節」。

麒麟蝦化石 (曾晗供圖)

麒麟蝦化石 (曾晗供圖)

據了解，此次發現的 「章氏麒麟蝦」，身體具有明顯的真節肢動物特徵，例如硬化的表皮、癒合的頭殼、多節的軀幹和分節的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節肢動物祖先類型的形態構造，包括寒武紀怪物——奧帕賓海蠍特有的五隻眼睛，以及寒武紀巨型頂級捕食動物——奇蝦的掠食性附肢。所以，論文作者之一，黃迪穎研究員介紹， 「章氏麒麟蝦」組合了真節肢動物和節肢動物祖先類型的身體特徵，是一種罕見的嵌合動物，如同中國傳統神話中的瑞獸——麒麟。

「化石證據」的發現意義非凡

據論文第一作者曾晗博士介紹，研究團隊採用多種技術手段，對「章氏麒麟蝦」化石進行了精細的比較解剖學研究。以多年積累的研究數據為基礎，結合「章氏麒麟蝦」獨特的嵌合形態和演化發育生物學分析，論證了奇蝦和真節肢動物第一對附肢的同源性。通過譜系發生重建，計算反演出早期節肢動物演化關係和附肢形態轉變的新模型。結果表明，「章氏麒麟蝦」的演化位置處於奇蝦和其它真節肢動物之間，位於真節肢動物的根部。

麒麟蝦復原圖 (黃迪穎供圖)

麒麟蝦揭示的節肢動物起源和早期演化新模式 (曾晗製圖)

發布會後，研究團隊領導朱茂炎在接受記者採訪時說：「『章氏麒麟蝦』」代表了達爾文進化論預言的重要過渡型物種，它架起了從奇蝦演化到真節肢動物的中間橋梁，填補了節肢動物起源過程中關鍵的缺失環節，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據。」

通訊員 盛捷 揚子晚報/紫牛新聞記者 石偉

校對 蘇雲

來源：揚子揚眼