自然科普:“四不像”章氏麒麟蝦究竟長啥樣
來源:科普時報
作者:馮偉民
發布時間:2023-09-22
瀏覽次數:1328

最新研究發現,5.2億(yi) 年前的章氏麒麟蝦隻有一隻中眼和一對側(ce) 眼,並非先前認定的頭部長有5隻複眼。長相奇特的它,再次引發公眾(zhong) 好奇。


圖為(wei) 建模後的章氏麒麟蝦。 新華社發

進化雜談

近日,國際期刊《當代生物學》在線發表了我國和英國古生物學團隊的論文,重新修訂了5.2億(yi) 年前章氏麒麟蝦的麵貌,特別是頭部,由6部分組成。這一新認知不僅(jin) 活躍了古生物學領域的學術爭(zheng) 鳴,也為(wei) 重新評價(jia) 章氏麒麟蝦這個(ge) 特殊動物化石的演化意義(yi) 提供了科學依據。


前後差異明顯,頭部分為(wei) 六部分

2020年,我國學者在雲(yun) 南澄江生物群發現章氏麒麟蝦這個(ge) 新物種。由於(yu) 其形態特異,頭部前端有類似歐巴賓海蠍的五隻眼睛,性狀介於(yu) 真節肢動物與(yu) 奇蝦動物之間,被稱為(wei) “四不像”動物,在演化上有著獨特的重要意義(yi) 。


此次新成果基於(yu) 顯微CT、計算機三維建模和虛擬解剖等技術,使5億(yi) 多年前的化石以立體(ti) 的形態栩栩如生地呈現出來,因而在軟軀體(ti) 形態研究中獲得意外驚喜。其中頭部眼睛的發現尤其引人注目。原來以為(wei) 章氏麒麟蝦有5隻眼,包括一對前眼和3隻後眼,但最新研究卻發現,章氏麒麟蝦隻有一隻中眼和一對側(ce) 眼,共3隻眼。原來識別認定為(wei) 中間後眼的結構實為(wei) “前骨片”。


在附肢認識上,也與(yu) 先前有明顯差異。先前的報道中僅(jin) 發現兩(liang) 對單支型口後附肢,而現在認識到前四對口後附肢均位於(yu) 頭部,且均為(wei) 雙支型。


得益於(yu) 化石材料保存得幾乎完整,研究人員能夠對麒麟蝦的頭部進行成像,識別出6個(ge) 部分:前麵的一部分有眼睛,第二部分有一對大的抓握肢,另外4部分各有一對關(guan) 節肢。因此,完善修訂了章氏麒麟蝦的前附肢、軀幹體(ti) 節、尾部附肢等部位的形態及數量描述。這一係列的新發現為(wei) 重新評估章氏麒麟蝦的形態特征,結構功能和與(yu) 其他類群的親(qin) 緣關(guan) 係,以及在譜係演化中的地位都奠定了重要基礎。


嵌合多種動物特征,是節肢動物進化的中間鑰匙

章氏麒麟蝦是一種長相十分奇特的化石,其頭部前側(ce) 裝有3個(ge) 眼睛。這在澄江生物群中顯得標新立異,非常特別。用麒麟來命名一個(ge) 物種,有其特別的含義(yi) 。


麒麟,是我國古代神話中的祥瑞神獸(shou) ,通常來說,有著龍首、麋身、牛尾、狼蹄等多種動物融合一體(ti) 的特征。


章氏麒麟蝦也同樣如此,它既有覆蓋著體(ti) 表的骨骼,或者說是表皮,又有著分節的身軀,和多個(ge) 環節愈合成為(wei) 了一個(ge) 堅硬的頭殼,以及分節的腿肢等屬於(yu) 真節肢動物非常明顯的特征。

另外,它也有著屬於(yu) 節肢動物祖先的形態,與(yu) 同時代的奇蝦有著類似的附肢。章氏麒麟蝦就像是神話中的麒麟一樣,身體(ti) 生長出了兩(liang) 種動物的不同身體(ti) 特征,嵌合了真節肢動物和節肢動物的特征。這表明麒麟蝦的演化位置可能位於(yu) 真節肢動物的最根部,處於(yu) 奇蝦類和其他真節肢動物之間。


此次研究發現,麒麟蝦實際上還擁有兩(liang) 對以前未被發現的腿,這完善和糾正了以前對麒麟蝦屬的頭部結構的解釋,彰顯了頭部演化的意義(yi) ,說明寒武紀麒麟蝦頭部6部分組成與(yu) 現代節肢動物頭部特征相同,表明現生節肢動物頭部結構源自距今5.2億(yi) 年前具有六個(ge) 節頭的麒麟蝦祖先。


這種長相奇特的章氏麒麟蝦,為(wei) 揭開節肢動物起源之謎提供了關(guan) 鍵環節,是節肢動物進化的中間鑰匙,也被認為(wei) 是證明達爾文進化論的又一個(ge) 實錘。


技術助力,讓古生物研究煥發新活力

近年來,古生物學研究突飛猛進,很大程度上歸結於(yu) 現代先進技術的運用。此次研究中的新進展,就是有賴於(yu) 顯微CT、計算機三維建模和虛擬解剖等技術。


其中,顯微CT技術讓珍貴的化石避免傳(chuan) 統切片破壞化石帶來的尷尬,可以窺視化石內(nei) 部的結構構造。計算機三維建模的數字技術可以進行立體(ti) 旋轉,將5億(yi) 年前化石真麵目全方位地展示出來,從(cong) 而發現麒麟蝦頭部真實的6大組成部分。虛擬解剖技術清晰地展示了麒麟蝦的前附肢、軀幹體(ti) 節、尾部附肢等部位的形態及數量,奠定了麒麟蝦的全方麵描述的基礎。


如今,新技術越來越運用於(yu) 古生物學研究,讓古生物這門古老學科不斷煥發新的活力,古生物學家也逐漸擺脫了由於(yu) 化石的稀缺而無法作深入研究的困境。借助新技術的有力手段,科學家正在揭開地球生命史上越來越多的奧秘,為(wei) 人類認知地球演變以及生命起源與(yu) 進化提供越來越豐(feng) 富的星空体育官网入口网站。


(作者係中國科學院南京地質古生物研究所研究員、南京古生物博物館名譽館長)


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