作者：曾晗 陳孝政（中國科學院南京地質古生物研究所）

文章來源於(yu) 科學大院公眾(zhong) 號（ID：kexuedayuan）

——

看到蠍子、蜘蛛的你，是不是會(hui) 頓時屏住呼吸、麵色凝重？然而它們(men) 的遠祖竟然還有點萌，拇指大小的身體(ti) ，頭上長著好多“腳”，還有著一雙卵形大眼。而嘴邊的一對“小鉗子”則暴露了他們(men) 的真正身份——這類生物均屬於(yu) 螯肢動物。2019年9月11日，中國科學院南京地質古生物研究所等對五億(yi) 年前最早的螯肢類化石的研究在英國《自然》（Nature）雜誌在線發表，為(wei) 螯肢動物的起源提供了新的證據（戳“閱讀原文”看論文~）。

世界這麽(me) 大，你知道有多少物種嗎？（圖片來源：聯合國瀕危野生動植物國際貿易公約 CITES）

活得比人久：進化了5億(yi) 年的螯肢動物們(men)

節肢動物門是動物界最大的一門，全世界約有120萬(wan) 現存種，占整個(ge) 現今動物種數的80%。現生的節肢動物主要分為(wei) 兩(liang) 大類：一類是以蠍子、蜘蛛、蜱蟎、鱟等為(wei) 代表的螯肢類；另一類是由多足類（以蜈蚣、馬陸等為(wei) 代表）、甲殼類（以蝦、蟹等為(wei) 代表）和六足類（以昆蟲為(wei) 代表）組成的有顎類。

現今節肢動物主要分為(wei) 有顎類和螯肢類（圖片來源：南京古生物所製作）

圖示有顎類和螯肢類的主要區別（圖片來源：南京古生物所製作）

最早的分節兩(liang) 側(ce) 對稱動物起源於(yu) 埃迪卡拉紀，節肢動物很可能在此時期已經出現（點此詳解：教科書(shu) 又要改寫(xie) 了？這條蟲子的出現，是動物早期演化史的巨大飛躍）。到了寒武紀大爆發期間，絕大多數節肢動物類群已經起源甚至發生輻射，但螯肢動物在寒武紀是否已經起源一直不是很清楚。

寒武紀大爆發的盛況（圖片來源：改自Science）

近日，中國科學院南京地質古生物研究所朱茂炎課題組法國籍博士後塞德裏克·阿裏亞(ya) （Cedric Aria）和加拿大安大略皇家博物館同行合作，在寒武紀中期布爾吉斯頁岩動物群中發現了一種莫裏森蟲（Mollisonia plenovenatrix）新物種，代表了目前已知最古老的螯肢類節肢動物。這項研究將螯肢動物的起源時間提前到了5億(yi) 年前，比之前發現的確認的螯肢動物化石提前了約3000萬(wan) 年。相關(guan) 發現於(yu) 2019年9月11日在線發表於(yu) 國際著名科學期刊《自然》（Nature）雜誌。

新發現的莫裏森蟲化石（圖片來源：南京古生物所）

別看它是大眼萌物

凶狠起來還能徒“手”撕獵物

盡管隻有拇指大小，但莫裏森蟲很可能是凶猛的捕食動物。它長有一雙卵形大眼睛、具長步行肢，其“多功能”頭部長有多對附肢，分別執行感覺、抓握、粉碎和咀嚼功能。

莫裏森蟲化石複原圖，注意兩(liang) 隻大眼睛中間有一對“小鉗子”（圖片來源：Joanna Liang 製作）

最重要的是，莫裏森蟲在其口部前方發育有一對小型的鉗狀附肢，稱為(wei) “螯肢”。這對典型的附肢使得蠍子和蜘蛛等節肢動物能夠擊殺、夾持和切碎獵物，也因此將這類節肢動物命名為(wei) “螯肢動物”。

莫裏森蟲的螯肢與(yu) 現生駱駝蛛（右上）螯肢的對比（圖片來源：南京古生物所）

莫裏森蟲標本展現了確鑿的“螯肢”特征。在這項發現之前，盡管一部分寒武紀節肢動物具有明顯的似螯肢類特征，但螯肢類最典型的“螯肢”尚未在寒武紀化石中得到證實。

莫裏森蟲的特征結構示意圖（圖片來源：Jean-Bernard Caron 製作）

此外，莫裏森蟲身體(ti) 後部的附肢上具有三片鰓一樣的構造，這和螯肢類身體(ti) 後部成對的特化呼吸器官“書(shu) 鰓”或“書(shu) 肺”相似。這進一步表明莫裏森蟲盡管是原始的螯肢類，但和現代的螯肢類在形態上已相當接近。

現生鱟的螯肢、書(shu) 鰓等結構（圖片來源：加拿大安大略皇家博物館）

莫裏森蟲具有相當發育的步行足，因而被認為(wei) 是生活在海底的捕食動物。由於(yu) 莫裏森蟲和現代螯肢類形態相近，說明螯肢類節肢動物可能在寒武紀快速出現並迅速占據了其它節肢動物涉足較少的海底微型捕食生態位。而螯肢類的起源很可能發生在寒武紀的更早期，即動物的“寒武紀大爆發”真正發生的時候。

莫裏森蟲在節肢動物樹上的演化位置（圖片來源：Cédric Aria 製作）

莫裏森蟲最早在一個(ge) 世紀前由美國著名古生物學家查理斯·沃科特（Charles Walcott）發現於(yu) 加拿大落基山脈中的布爾吉斯頁岩。然而，之前這類動物隻有外骨骼被發現。此次的新研究采用了布爾吉斯頁岩新化石點“大理石穀”的化石標本，保存了比沃科特發現的化石更精美的信息，首次揭示了莫裏森蟲的附肢等其它軟軀體(ti) ，進而揭示了莫裏森蟲的親(qin) 緣關(guan) 係。

科研人員在布爾吉斯頁岩新化石點“大理石穀”采集化石（圖片來源：加拿大安大略皇家博物館）

這項新發現進一步體(ti) 現了寒武紀化石庫的科學重要性。加拿大布爾吉斯頁岩和中國澄江生物群等寒武紀化石庫的核心重要性在於(yu) 保存了“寒武紀大爆發”中快速多樣化的動物身體(ti) 造型和最早的海洋動物群落。這些著名化石充分展現了動物的軟軀體(ti) 形態特征，這包括附肢、眼睛、消化道甚至神經組織，就像莫裏森蟲中展現的那樣。

5.18億(yi) 年前澄江生物群化石（圖片來源：南京古生物所）

結語：

通過對這些軟軀體(ti) 化石寶庫的持續研究，相信會(hui) 有更多的新發現不斷完善人們(men) 對我們(men) 所在的這個(ge) 星球上的動物起源和演化的認識，特別是對神奇的寒武紀大爆發的認識。

本次發現及相關(guan) 研究得到了多國科研基金、中國科學院國際人才計劃和中國博士後科學基金等的支持。

論文相關(guan) 信息：Cédric Aria1 & Jean-Bernard Caron, 2019. A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills. Nature. DOI 10.1038/s41586-019-1525-4.


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情