乖乖,5亿多年前的虾登上《Nature》了

打开凤凰新闻客户端 提升3倍流畅度

现代快报讯(记者 阿里亚)5亿多年前的海洋中,一只奇特的虾正在寻找猎物。它头上顶着5只眼睛,360度监察周围变化。它张牙舞爪地翻着海底的沉积物,看到浮游生物、甲壳类小动物,就使用头上锐利的两只大爪子抓住,迅速送入嘴中……

这只虾,如同中国传统神话中的“麒麟”,因此被中科院南京地质古生物研究所的科学家们命名为“章氏麒麟虾”。他们在云南澄江动物群中发现了珍稀的章氏麒麟虾化石,相关研究成果于11月5日发表在《自然》(Nature)杂志上。

△麒麟虾化石

世界上最成功的动物,起源却仍未知

在地球这个充满生机的星球上,生命经历了约40亿年的漫长历史。然而,直到5亿多年前的寒武纪时代,复杂多样的生命才在地球上突然出现。这个事件被古生物学家称为“寒武纪生命大爆发”,至今科学家仍在探究其中的原因。

△寒武纪大爆发

1984年,中科院南京地质古生物研究所的科学家们在云南发现了“澄江动物群”,将“达尔文的困惑”推向顶峰。

澄江动物群中,多样性最高的是节肢动物。“节肢动物是地球上最成功的动物之一,我们熟知的大闸蟹、蜈蚣、蜘蛛和蚊子就是节肢动物,它们都具有分节的身体和附肢。”中科院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎介绍,节肢动物占据了动物界中大约80%的物种多样性,在海、陆、空各种环境下都有它们的身影。

△澄江动物群生态复原图

“节肢动物为什么这么厉害?它们是从哪里来的?它们的祖先又长什么样?一百多年来,这些难题困扰着一代又一代科学家。”朱茂炎说,现存和已灭绝的物种之间有无数的中间和过渡环节。想要破解寒武纪生命大爆发之谜,科学家就需要找到动物门类起源的过渡性化石。

深海“妖怪”,头上长了5只眼睛

自2005年起,朱茂炎领导的寒武纪大爆发研究组在云南澄江动物群中收集标本。十几年的时间,他们收集了上万块标本。其中有6块化石非常罕见,是科学家们正在千方百计寻找的过渡性化石。

在中科院南京地质古生物研究所,现代快报记者见到了这些化石。化石尺寸在1厘米到7厘米之间,保存非常完整,躯干和附肢等还清晰可见。

△麒麟虾化石

“它是5亿多年前的‘四不像’动物,所以才取名为章氏麒麟虾,最独特的是它的眼睛。”朱茂炎给现代快报记者展示了一张章氏麒麟虾复原图。细看,章氏麒麟虾的身体分二十多节,头上长有5只眼睛和一对大附肢,非常怪异。

△麒麟虾复原图

“它的每只复合眼都是由成千上万只小眼睛紧密排列组合而成的,就像蜻蜓一样。五只眼睛让它的视力范围达到360度,不用扭头就可以全方位监察周围变化。”朱茂炎说,章氏麒麟虾生活在海洋中,主要以浮游生物、小型甲壳类、蠕虫等小动物为食。

罕见动物化石,填补了进化空白

5.3亿年前的海洋中,最凶猛的捕食者莫过于奇虾了。它有一对巨眼,一对用于快速捕捉猎物的巨型前肢。虽不善于行走,但它能快速游泳。它的个体最大可达2米以上,而当时其他动物平均只有几毫米到几厘米。

△奇虾

奇虾被认为是节肢动物的祖先类型。但是,奇虾和真节肢动物形态差异巨大,两者之间存在着难以跨越的演化鸿沟。这一鸿沟成为探索“节肢动物起源之谜”的关键缺失环节。南京地质古生物研究所研究员赵方臣说,章氏麒麟虾兼具奇虾和节肢动物的多种形态特征,是一种罕见的嵌合动物,如同中国传统神话中的麒麟。

△麒麟虾揭示的节肢动物起源和早期演化新模式

“它是打开节肢动物起源之谜的过渡型物种。”论文第一作者曾晗博士介绍,研究团队采用多种技术手段,对章氏麒麟虾化石进行了精细的比较解剖学研究。结果表明,章氏麒麟虾的演化位置处于奇虾和其它真节肢动物之间,位于真节肢动物的根部。

△朱茂炎(左二)领导的研究小组,左一为赵方臣,右一是曾晗

“这是我国云南澄江动物群中又一项新的重大科学发现,为生物进化论增添了又一有力实证。”朱茂炎表示,章氏麒麟虾代表了达尔文进化论预言的重要过渡型物种,它架起了从奇虾演化到真节肢动物的中间桥梁,填补了节肢动物起源过程中关键的缺失环节。

(受访者供图)

打开APP阅读更多精彩内容