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小虫虫大眼萌头上长脚的蜘蛛远祖

2019-09-18 14:57:57  阅读:8896+ 作者:责任编辑。陈微竹0371

文章来自“科学大院”大众号

作者:曾晗 陈孝政

看到蝎子、蜘蛛的你,是不是会登时屏住呼吸、面色凝重?但是它们的远祖居然还有点萌,拇指巨细的身体,头上长着很多“脚”,还有着一双卵形大眼。而嘴边的一对“小钳子”则暴露了他们的真实身份——这类生物均归于螯肢动物。2019年9月11日,我国科学院南京地质古生物研讨所等对五亿年前最早的螯肢类化石的研讨在英国《天然》(Nature)杂志在线宣布,为螯肢动物的来历供给了新的依据(戳“阅览原文”看论文~)。

世界这么大,你知道有多少物种吗?(图片来历:联合国濒危野生动植物世界贸易条约 CITES)

活得比人久:进化了5亿年的螯肢动物们

节肢动物门是动物界最大的一门,全世界约有120万现存种,占整个如今动物种数的80%。现生的节肢动物首要分为两大类:一类是以蝎子、蜘蛛、蜱螨、鲎等为代表的螯肢类;另一类是由多足类(以蜈蚣、马陆等为代表)、甲壳类(以虾、蟹等为代表)和六足类(以昆虫为代表)组成的有颚类。

如今节肢动物首要分为有颚类和螯肢类(图片来历:南京古生物所制造)

图示有颚类和螯肢类的首要差异(图片来历:南京古生物所制造)

最早的分节两边对称动物来历于埃迪卡拉纪,节肢动物很可能在此时期现已呈现(点此详解:教科书又要改写了?这条虫子的呈现,是动物前期演化史的巨大腾跃)。到了寒武纪大迸发期间,绝大多数节肢动物类群现已来历乃至发作辐射,但螯肢动物在寒武纪是否现已来历一向不是很清楚。

寒武纪大迸发的盛况(图片来历:改自Science)

近来,我国科学院南京地质古生物研讨所朱茂炎课题组法国籍博士后塞德里克·阿里亚(Cedric Aria)和加拿大安大略皇家博物馆同行协作,在寒武纪中期布尔吉斯页岩动物群中发现了一种莫里森虫(Mollisonia plenovenatrix)新物种,代表了现在已知最陈旧的螯肢类节肢动物。这项研讨将螯肢动物的来历时刻提早到了5亿年前,比之前发现的承认的螯肢动物化石提早了约3000万年。相关发现于2019年9月11日在线宣布于世界闻名科学期刊《天然》(Nature)杂志。

新发现的莫里森虫化石(图片来历:南京古生物所)

别看它是大眼萌物

凶恶起来还能徒“手”撕猎物

虽然只要拇指巨细,但莫里森虫很可能是凶狠的捕食动物。它长有一双卵形大眼睛、具长步行肢,其“多功用”头部长有多对附肢,别离履行感觉、抓握、破坏和咀嚼功用。

莫里森虫化石复原图,留意两只大眼睛中心有一对“小钳子”(图片来历:Joanna Liang 制造)

最重要的是,莫里森虫在其口部前方发育有一对小型的钳状附肢,称为“螯肢”。这对典型的附肢使得蝎子和蜘蛛等节肢动物可以击杀、夹持和切碎猎物,也因此将这类节肢动物命名为“螯肢动物”。

莫里森虫的螯肢与现生骆驼蛛(右上)螯肢的比照(图片来历:南京古生物所)

莫里森虫标本展示了确凿的“螯肢”特征。在这项发现之前,虽然一部分寒武纪节肢动物具有显着的似螯肢类特征,但螯肢类最典型的“螯肢”尚未在寒武纪化石中得到证明。

莫里森虫的特征结构示意图(图片来历:Jean-Bernard Caron 制造)

此外,莫里森虫身体后部的附肢上具有三片鳃相同的结构,这和螯肢类身体后部成对的特化呼吸器官“书鳃”或“书肺”类似。这进一步标明莫里森虫虽然是原始的螯肢类,但和现代的螯肢类在形状上已适当挨近。

现生鲎的螯肢、书鳃等结构(图片来历:加拿大安大略皇家博物馆)

莫里森虫具有适当发育的步行足,因此被认为是生活在海底的捕食动物。因为莫里森虫和现代螯肢类形状附近,阐明螯肢类节肢动物可能在寒武纪快速呈现并敏捷占有了其它节肢动物进入较少的海底微型捕食生态位。而螯肢类的来历很可能发作在寒武纪的更前期,即动物的“寒武纪大迸发”真实发作的时分。

莫里森虫在节肢动物树上的演化方位(图片来历:Cédric Aria 制造)

莫里森虫最早在一个世纪前由美国闻名古生物学家查理斯·沃科特(Charles Walcott)发现于加拿大落基山脉中的布尔吉斯页岩。但是,之前这类动物只要外骨骼被发现。此次的新研讨采用了布尔吉斯页岩新化石点“大理石谷”的化石标本,保存了比沃科特发现的化石更精美的信息,初次提醒了莫里森虫的附肢等其它软躯体,从而提醒了莫里森虫的亲缘联络。

科研人员在布尔吉斯页岩新化石点“大理石谷”收集化石(图片来历:加拿大安大略皇家博物馆)

这项新发现进一步表现了寒武纪化石库的科学重要性。加拿大布尔吉斯页岩和我国澄江生物群等寒武纪化石库的中心重要性在于保存了“寒武纪大迸发”中快速多样化的动物身体造型和最早的海洋动物群落。这些闻名化石充沛展示了动物的软躯体形状特征,这包含附肢、眼睛、消化道乃至神经安排,就像莫里森虫中展示的那样。

5.18亿年前澄江生物群化石(图片来历:南京古生物所)

结语:

经过对这些软躯体化石宝库的继续研讨,信任会有更多的新发现不断完善人们对咱们地点的这个星球上的动物来历和演化的知道,特别是对奇特的寒武纪大迸发的知道。

本次发现及相关研讨得到了多国科研基金、我国科学院世界人才方案和我国博士后科学基金等的支撑。

论文相关信息:Cédric Aria1 & Jean-Bernard Caron, 2019. A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills. Nature. DOI 10.1038/s41586-019-1525-4.

作者单位:我国科学院南京地质古生物研讨所

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