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云南大学古生物团队发现最古老的现生环节动物支系的化石记录

2020-06-11  点击:[]

环节动物(身体分节的蠕虫)是当今动物界中一个物种多样性十分丰富的重要门类,广泛分布于各种陆地和海洋生态系统中并起着举足轻重的作用,如常见的蚯蚓、水蛭和沙蚕。多毛类动物是环节动物中物种最丰富、进化历史最悠久的一个类群,身体具有成对带刚毛的疣足,主要生活在海洋中。对早期多毛类动物的研究一直是揭示环节动物起源和早期演化的研究热点之一。

北京时间2020年6月11日17:00,Nature在线发表了云南大学古生物研究院云南省古生物研究重点实验室团队的最新研究成果,研究人员在中国云南省东部富含软躯体化石保存的寒武纪地层里发现了一个新的多毛类动物,距今约5.14亿年前。研究表明该动物营管居固着生活,属于现生多毛纲的长手沙虫科(Magelonidae),是目前已知的现生环节动物支系的最早化石记录,为了解环节动物的早期演化提供了重要证据,也揭示了寒武纪环节动物的生态和形态多样性。

云南大学古生物研究院云南省古生物研究重点实验室的侯先光和马晓娅研究员为该论文的共同通讯作者,博士研究生陈红和英国牛津大学的合作伙伴Luke Parry博士为该论文共同第一作者,云南大学翟大有研究员和英国布里斯托大学Jakob Vinther博士为该论文的合作作者。

云南省寒武纪早期丹尼多毛虫Dannychaeta tucolus复原图(Robert Nicholls

云南省东部寒武纪地层丰富,盛产特异保存了软躯体的寒武纪动物化石。各主要动物类群在这些特异埋藏的寒武纪岩石中已经广泛出现,为了解早期生物多样性大爆发,即“寒武纪大爆发”,提供了重要的化石证据。

然而,尽管环节动物是当今生态系统中非常重要的一个动物门类,它们在寒武纪早期地层中的化石记录却非常罕见,这导致科学家们在研究环节动物起源和早期演化的过程中往往缺乏有力的化石证据。

来自云南大学、英国牛津大学、埃克塞特大学和布里斯托大学的国际科学家团队今天在Nature杂志上发表论文,描述了一个叫做丹尼多毛虫(Dannychaeta tucolus)的寒武纪新属种。

云南省寒武纪早期多毛类环节动物丹尼多毛虫Dannychaeta tucolus(陈红供图)


研究表明,它属于现生多毛类环节动物中的长手沙虫科(Magelonidae),具有一个典型的铁楸状头部(shovel-headed)和一对细长的触须(palps)。这是现生环节动物支系的最早化石记录,表明丹尼多毛虫和现生环节动物由同一个最近共同祖先演化而来,统称为环节动物冠群。而此前已报道的寒武纪环节动物则均为环节动物的原始远祖。

此外,不同于其他已报道的寒武纪环节动物,研究显示丹尼多毛虫营管居固着生活。现生的多毛类动物中有许多物种营管居或固定穴居的生活模式,以此来躲避捕食者或在捕食过程中隐藏自己,通常被称为固着类环节动物。现代生物学家通过系统发育基因组学研究,认为固着类环节动物应该代表环节动物进化树中一个比较古老的支系,但直到现在,固着生活方式一直未在早期的环节化石中发现。

云南大学共同第一作者博士生陈红说:“我们很惊讶地发现了5.14亿年前的一种多毛类蠕虫,它生活在一个管中,而且与当今仍然活着的物种非常相似。”

牛津大学共同第一作者Luke Parry博士说:“现生环节动物在现代海洋中营各种生活模式,包括固着的滤食者或伏击捕食者。我们此前所知的寒武纪环节动物都可能是在海底爬行,而我们在丹尼多毛虫中看到的则完全不同。丹尼多毛虫的发现告诉我们,即使在非常早期的生态系统中,古老的环节动物已经占据了许多不同的生态位。”

云南大学共同通讯作者马晓娅研究员说:“这是固着类环节动物的最早化石证据,也是现生环节动物支系在化石记录中的首次出现。因为寒武纪早期的环节动物化石非常罕见,我们对此发现感到非常惊讶和高兴。这个发现再次显示了‘寒武纪生命大爆发’不仅仅是生物多样性也是生态多样性剧增的一个重要进化事件。”

该项目得到国家自然科学基金、云南省科技基金等多个项目共同资助。


文章相关信息:

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2384-8

云南大学古生物研究院云南省古生物研究重点实验室 供稿

(编辑:李哲)


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