澄江動物群的又一重大發(fā)現(xiàn)：5億多年前寒武紀“章氏麒麟蝦”登上英國《Nature》雜志

2025-12-12 06:43:37 分類：知識 閱讀(129)

麒麟蝦復原圖。動物大發(fā)多年黃迪穎供圖

澄江動物群生態(tài)復原。又重楊定華繪圖


麒麟蝦化石。章氏e雜志曾晗供圖

麒麟蝦揭示的澄江節(jié)肢動物起源和早期演化新模式。曾晗制圖
（神秘的動物大發(fā)多年地球uux.cn報道）據(jù)科技日報（記者 陳磊）：節(jié)肢動物怎樣演化而來？它們的祖先又長什么樣？這一生物進化的百年謎題或被中國科學家解開。
近日，群的前寒麒麟中科院南京地質古生物研究所科研團隊在全球首次發(fā)現(xiàn)了一種5億多年前的又重蝦形化石：它長相奇異，有五只眼睛，現(xiàn)億蝦登既有海洋巨型捕食動物奇蝦的武紀掠食性附肢，又有我們熟知的章氏e雜志蚊蟲蝦蟹等節(jié)肢動物硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。
因為其身體嵌合了多種動物的形態(tài)特征，就如同中國傳統(tǒng)神話中的瑞獸——麒麟，因此被命名為“章氏麒麟蝦”。
中國科學家在寒武紀地層里發(fā)現(xiàn)的這些麒麟蝦化石，填補了節(jié)肢動物起源過程中關鍵的缺失環(huán)節(jié)，將解開節(jié)肢動物起源這一生物進化的百年謎題。北京時間11月5日，《自然》雜志發(fā)表了這一最新研究成果。
“這是我們研究澄江動物群的又一重大發(fā)現(xiàn)，麒麟蝦代表了達爾文進化論預言的重要過渡型物種，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動物的中間橋梁，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據(jù)。”發(fā)表該論文的寒武紀大爆發(fā)研究組負責人朱茂炎研究員表示。
寒武紀大爆發(fā)的科學謎題
地球生命經(jīng)歷了約40億年的漫長歷史，為何直到5億多年前的寒武紀時代，復雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)？從達爾文開始，“寒武紀大爆發(fā)”這一重大生命演化事件，一直是困擾科學界的重大科學謎題。達爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復雜動物在寒武紀突然出現(xiàn)是對進化論的巨大挑戰(zhàn)。
“1984年，我們研究所的科學家在云南發(fā)現(xiàn)的澄江動物群更加凸顯了‘寒武紀大爆發(fā)’的突發(fā)性，將‘達爾文的困惑’推向頂峰。”該論文的通訊作者黃迪穎研究員解釋說，因為澄江動物群中的化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動物在內，幾乎所有現(xiàn)代動物門類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達爾文進化論，想要破解“寒武紀大爆發(fā)”之謎，科學家就需要找到像始祖鳥這樣的動物門類起源的過渡型祖先化石。”
填補節(jié)肢動物起源過程的缺失環(huán)節(jié)
澄江動物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動物。
“從‘寒武紀大爆發(fā)’開始，節(jié)肢動物便是地球上最成功的動物之一，也是當今地球個體數(shù)量最多的動物。”據(jù)該論文第一作者曾晗博士介紹，“節(jié)肢動物有表皮硬化、身體分節(jié)、附肢分節(jié)等特征，深圳外圍（外圍模特）電話微信181-8279-1445誠信外圍，十年老店它們占據(jù)了動物界中大約80%的物種多樣性，征服‘海陸空’。我們熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛都是節(jié)肢動物。”
但節(jié)肢動物起源一直成謎，并困擾著一代又一代的科學家。“寒武紀節(jié)肢動物之間的演化關系尚無定論。”曾晗說。
“澄江動物群中，奇蝦是寒武紀頂級捕食者，體長可達兩米，被認為是節(jié)肢動物的祖先類型。但是，奇蝦和真節(jié)肢動物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索‘節(jié)肢動物起源之謎’的關鍵缺失環(huán)節(jié)。”該論文通訊作者、澄江古生物研究站站長趙方臣研究員說。
麒麟蝦，嵌合多種動物形態(tài)的“四不像”
曾晗介紹，研究團隊在澄江動物群找到了6塊稀有的蝦形化石，最大7厘米，最小的只有1厘米。研究人員采用多種技術手段，對化石進行了精細的比較解剖學研究，恢復其5億年前的形態(tài)。
這種動物身體具有明顯的真節(jié)肢動物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動物祖先類型的形態(tài)構造，包括寒武紀怪物“奧帕賓海蝎”特有的五只眼睛，以及奇蝦的掠食性附肢。所以，它組合了真節(jié)肢動物和節(jié)肢動物祖先類型的身體特征，是一種罕見的“四不像”嵌合動物。這就如同麒麟，故此得名。
不過要想確定麒麟蝦處于演化進程中的哪個位置，必須要經(jīng)過科學的數(shù)據(jù)分析和演算。曾晗介紹，他們以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎，結合麒麟蝦獨特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學分析，論證了奇蝦和真節(jié)肢動物第一對附肢的同源性。通過譜系發(fā)生重建，計算反演出早期節(jié)肢動物演化關系和附肢形態(tài)轉變的新模型。結果表明，麒麟蝦的演化位置處于奇蝦和其他真節(jié)肢動物之間，位于真節(jié)肢動物的根部。
節(jié)肢動物演化過程中存在缺失空檔就此被填補，該研究論文審稿專家認為，“這一完美而出人意料的過渡型動物，填補了節(jié)肢動物演化史一個知識空白”。
相關報道：長五只眼的“蝦”？中國科學家發(fā)現(xiàn)5億年前的麒麟蝦化石
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中青報·中青網(wǎng)（記者 邱晨輝）：見過長五只眼睛的“蝦”嗎？中國科學院南京地質古生物研究所科學家最新發(fā)現(xiàn)一種5億多年前長相奇異的化石，化石上的“蝦”就長有五只眼睛，其身體還兼具巨型捕食動物奇蝦和節(jié)肢動物的多種特征，被譽為寒武紀的“麒麟”，命名為“章氏麒麟蝦”，它是打開節(jié)肢動物起源之謎的過渡型物種。
11月5日，國際學術期刊《自然》雜志刊發(fā)這一重要科學發(fā)現(xiàn)。這是我國云南“澄江動物群”中又一最新發(fā)現(xiàn)，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據(jù)。
在地球這個充滿生機的星球上，生命經(jīng)歷了約40億年的漫長歷史。然而，直到5億多年前的寒武紀時代，復雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀大爆發(fā)”。從達爾文開始，“寒武紀大爆發(fā)”一直是困擾科學界的重大科學謎題。達爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復雜動物在寒武紀突然出現(xiàn)是對進化論的巨大挑戰(zhàn)。
1984年，由中國科學院南京地質古生物研究所科學家在云南發(fā)現(xiàn)的“澄江動物群”更加凸顯了“寒武紀大爆發(fā)”的突發(fā)性，將“達爾文的困惑”推向頂峰。因為澄江動物群中化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動物在內，幾乎所有現(xiàn)代動物門類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達爾文進化論，想要破解寒武紀大爆發(fā)之謎，科學家就需要找到動物門類起源的過渡型祖先化石。
據(jù)論文通訊作者、中國科學院南京地質古生物研究所研究員黃迪穎介紹，澄江動物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動物。從寒武紀大爆發(fā)開始，節(jié)肢動物便是地球上最成功的動物之一。人們熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛就是節(jié)肢動物，它們都具有分節(jié)的身體和附肢。當今地球個體數(shù)量最多的動物就是節(jié)肢動物，它們占據(jù)了動物界中大約80%的物種多樣性，在海、陸、空各種環(huán)境下都有它們的身影。
然而，節(jié)肢動物是怎么演化而來的，它們的祖先又長什么樣？這是生物進化的一大難題，一百多年來困擾著一代又一代的科學家。
近日，中國科學院南京地質古生物研究所研究員朱茂炎領導的寒武紀大爆發(fā)研究組，在澄江動物群中找到了解答“節(jié)肢動物起源之謎”的關鍵化石——“章氏麒麟蝦”。
論文另一位通訊作者、中國科學院南京地質古生物研究所研究員趙方臣說，澄江動物群中，奇蝦是體長可達兩米的頂級捕食動物，被認為是節(jié)肢動物的祖先類型。但是，奇蝦和真節(jié)肢動物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索“節(jié)肢動物起源之謎”的關鍵缺失環(huán)節(jié)。
此次發(fā)現(xiàn)的“章氏麒麟蝦”，身體具有明顯的真節(jié)肢動物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動物祖先類型的形態(tài)構造，包括寒武紀怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛，以及寒武紀巨型頂級捕食動物——奇蝦的掠食性附肢。研究人員認為，“章氏麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動物和節(jié)肢動物祖先類型的身體特征，是一種罕見的嵌合動物。
據(jù)論文第一作者、中國科學院南京地質古生物研究所助理研究員曾晗介紹，研究團隊采用多種技術手段，對“章氏麒麟蝦”化石進行了精細的比較解剖學研究。以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎，結合“章氏麒麟蝦”獨特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學分析，論證了奇蝦和真節(jié)肢動物第一對附肢的同源性。通過譜系發(fā)生重建，計算反演出早期節(jié)肢動物演化關系和附肢形態(tài)轉變的新模型。結果表明，“章氏麒麟蝦”的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動物之間，位于真節(jié)肢動物的根部。
來自中國科學院南京地質古生物研究所的消息稱，“章氏麒麟蝦”代表了達爾文進化論預言的重要過渡型物種，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動物的中間橋梁，填補了節(jié)肢動物起源過程中關鍵的缺失環(huán)節(jié)。
相關報道：寒武紀“五眼怪”化石登上《自然》！五億多年前的“麒麟蝦”填補進化關鍵空白
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)文匯報（許琦敏）：今天凌晨，英國《Nature》雜志報道了由中國科學院南京地質古生物研究所發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前形似蝦的動物化石。這種動物的身體兼具當時海洋巨型捕食動物“奇蝦”和節(jié)肢動物（如昆蟲蝦蟹）的多種特征，被譽為寒武紀的“麒麟”，被命名為“章氏麒麟蝦”。它是打開節(jié)肢動物起源之謎的過渡型物種。這是我國云南 “澄江動物群”中又一項新的重大科學發(fā)現(xiàn)，為生物進化論增添了實證。
地球上的生命經(jīng)歷了約40億年的漫長演化歷史，直到5億多年前的寒武紀時代，復雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀大爆發(fā)”。從達爾文時代開始，“寒武紀大爆發(fā)”一直是困擾科學界的重大科學謎題。達爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復雜動物在寒武紀突然出現(xiàn)是對進化論的巨大挑戰(zhàn)。
1984年，由中國科學院南京地質古生物研究所科學家在云南發(fā)現(xiàn)的“澄江動物群”更加凸顯了“寒武紀大爆發(fā)”的突發(fā)性，將“達爾文的困惑”推向頂點。因為澄江動物群中的化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動物在內，幾乎所有現(xiàn)代動物門類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了（圖一）。依據(jù)達爾文進化論，想要破解寒武紀大爆發(fā)之謎，科學家就需要找到動物門類起源的過渡型祖先化石。
澄江動物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動物。從寒武紀大爆發(fā)開始，節(jié)肢動物便是地球上最成功的動物之一。節(jié)肢動物(如蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛)占據(jù)了當今動物界大約80%的物種多樣性。然而，節(jié)肢動物是怎么演化而來的？它們的祖先又長什么樣？ 這是生物進化的一大難題，一百多年來困擾著一代又一代的科學家。
近日，朱茂炎研究員領導的寒武紀大爆發(fā)研究組在澄江動物群中找到了解答“節(jié)肢動物起源之謎”的關鍵化石——“麒麟蝦”，并以研究論文的形式在《自然》雜志上發(fā)表了這項最新研究成果。
此次發(fā)現(xiàn)的“麒麟蝦”，身體具有明顯的真節(jié)肢動物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動物祖先類型的形態(tài)構造，包括寒武紀怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛，以及寒武紀巨型頂級捕食動物——奇蝦的掠食性附肢。所以，“麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動物和節(jié)肢動物祖先類型的身體特征，是一種罕見的嵌合動物。
在本研究中，研究團隊對“麒麟蝦”化石進行了精細的比較解剖學研究。以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎，結合“麒麟蝦”獨特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學分析，論證了奇蝦和真節(jié)肢動物第一對附肢的同源性。結果表明，“麒麟蝦”的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動物之間，位于真節(jié)肢動物的根部。
“麒麟蝦”代表了達爾文進化論預言的重要過渡化石，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動物的中間橋梁，填補了節(jié)肢動物起源過程中關鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據(jù)。
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（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中國網(wǎng)（記者 王振紅）：11月4日，記者從中國科學院科學傳播局舉行的澄江動物群發(fā)現(xiàn)節(jié)肢動物起源過渡型化石新聞發(fā)布會上獲悉，近日，英國《自然》(《Nature》)雜志以研究論文的形式刊登了中國科學院南京地質古生物研究所的最新研究成果，朱茂炎研究員帶領的寒武紀大爆發(fā)研究組在澄江動物群中找到了解答“節(jié)肢動物起源之謎”的關鍵化石——“麒麟蝦”。
據(jù)介紹，研究所發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前,形似蝦一樣的動物化石，身體兼具當時海洋巨型捕食動物“奇蝦”和節(jié)肢動物（如昆蟲、蝦蟹）的多種特征，被譽為寒武紀的“麒麟”，命名為“章氏麒麟蝦”，它是打開節(jié)肢動物起源之謎的過渡型物種。這是我國云南 “澄江動物群”中又一項新的重大科學發(fā)現(xiàn)，為生物進化論增添了實證。中科院南京地質古生物研究所研究員黃迪穎和趙方臣為通訊作者，助理研究員曾晗為第一作者。
地球上的生命經(jīng)歷了約40億年的漫長演化歷史，直到5億多年前的寒武紀時代，復雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀大爆發(fā)”。從達爾文開始，“寒武紀大爆發(fā)”一直是困擾科學界的重大科學謎題。達爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復雜動物在寒武紀突然出現(xiàn)是對進化論的巨大挑戰(zhàn)。黃迪穎介紹說，1984年，由中國科學院南京地質古生物研究所科學家在云南發(fā)現(xiàn)的“澄江動物群”更加凸顯了“寒武紀大爆發(fā)”的突發(fā)性，將“達爾文的困惑”推向頂點。因為澄江動物群中化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動物在內，幾乎所有現(xiàn)代動物門類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達爾文進化論，想要破解寒武紀大爆發(fā)之謎，科學家就需要找到動物門類起源的過渡型祖先化石。
曾晗在介紹研究進展時說，“澄江動物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動物。從寒武紀大爆發(fā)開始，節(jié)肢動物便是地球上最成功的動物之一。”節(jié)肢動物(如蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛)占據(jù)了當今動物界大約80%的物種多樣性，然而，節(jié)肢動物是怎么演化而來的？它們的祖先又長什么樣？這是生物進化的一大難題，一百多年來困擾著一代又一代的科學家。
曾晗介紹說，此次發(fā)現(xiàn)的“麒麟蝦”，身體具有明顯的真節(jié)肢動物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動物祖先類型的形態(tài)構造，包括寒武紀怪物——奧帕賓海蝎特有的五只眼睛，以及寒武紀巨型頂級捕食動物——奇蝦的掠食性附肢。所以，“麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動物和節(jié)肢動物祖先類型的身體特征，是一種罕見的嵌合動物。
在研究中,研究團隊對“麒麟蝦”化石進行了精細的比較解剖學研究。以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎，結合“麒麟蝦”獨特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學分析，論證了奇蝦和真節(jié)肢動物第一對附肢的同源性。“結果表明，‘麒麟蝦’的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動物之間，位于真節(jié)肢動物的根部。”曾晗指出。
“‘麒麟蝦’代表了達爾文進化論預言的重要過渡化石，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動物的中間橋梁，填補了節(jié)肢動物起源過程中關鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據(jù)。”趙方臣表示。
相關報道：中科院團隊新發(fā)現(xiàn)！五億年前化石“麒麟蝦”揭開節(jié)肢動物起源之謎
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)北京日報客戶端（記者 李祺瑤）：11月5日，中國科學院南京地質古生物研究所宣布發(fā)現(xiàn)了一種形似蝦一樣的動物化石——“麒麟蝦”，該化石來自5億多年前，身體兼具真節(jié)肢動物和節(jié)肢動物祖先類型的多種特征，是打開節(jié)肢動物起源之謎的過渡型物種，為生物進化論增添了實證。這項最新研究成果發(fā)表在英國《自然》雜志上。
地球上的生命經(jīng)歷了約40億年的漫長演化歷史，直到5億多年前的寒武紀時代，復雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)。這一里程碑式的重大生命演化事件，被稱為“寒武紀大爆發(fā)”。從達爾文開始，寒武紀大爆發(fā)一直是困擾科學界的重大科學謎題。達爾文在《物種起源》里就特別提到，復雜動物在寒武紀突然出現(xiàn)是對進化論的巨大挑戰(zhàn)。
1984年，由中國科學院南京地質古生物研究所科學家在云南發(fā)現(xiàn)的“澄江動物群”更加凸顯了寒武紀大爆發(fā)的突發(fā)性，將“達爾文的困惑”推向頂點。澄江動物群中化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動物在內，幾乎所有現(xiàn)代動物門類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達爾文進化論，想要破解寒武紀大爆發(fā)之謎，科學家就需要找到動物門類起源的過渡型祖先化石。
澄江動物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動物。從寒武紀大爆發(fā)開始，節(jié)肢動物便是地球上最成功的動物之一，占據(jù)了當今動物界大約80%的物種多樣性。然而，節(jié)肢動物是怎么演化而來的？它們的祖先長什么樣？ 這是生物進化的一大難題，百余年來困擾著一代又一代的科學家。
近日，中國科學院南京地質古生物研究所研究員朱茂炎領導的寒武紀大爆發(fā)研究組，在澄江動物群中找到了解答“節(jié)肢動物起源之謎”的關鍵化石——“麒麟蝦”。“在澄江生物群中，‘麒麟蝦’的化石十分罕見，我們一共只找到了六塊，其中最大的身長7厘米，最小的身長僅有1厘米左右。六塊化石中，除了一塊是博物館的收藏，其余五塊都是由研究人員在10余年間的野外化石采集工作中發(fā)現(xiàn)的。”該研究的第一作者、中國科學院南京地質古生物研究所博士曾晗說，“麒麟蝦”的身體有20多節(jié)，每一節(jié)都分別具有一對游泳的槳狀腿肢，它的頭部像頭盔，最前方有五只眼睛，從頭部的下方伸出一對像爪子一樣長滿小刺的附肢，說明“麒麟蝦”是一個捕食者。“‘麒麟蝦’的身體具有明顯的真節(jié)肢動物特征，包括硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢等，這和真節(jié)肢動物中，以海口蝦為代表的大附肢類真節(jié)肢動物最為接近。”
“麒麟蝦”的獨特之處在于，它的頭部又嵌合了節(jié)肢動物祖先類型的形態(tài)構造：五只眼睛與寒武紀怪物——“奧帕賓海蝎”特有的五只眼睛“神似”；一對掠食性的附肢，表明它和寒武紀巨型頂級捕食動物——“奇蝦”有著千絲萬縷的聯(lián)系。因此，“麒麟蝦”組合了真節(jié)肢動物和節(jié)肢動物祖先類型的身體特征，是一種罕見的嵌合動物。科研人員將這種奇特的化石稱為寒武紀的“麒麟”，命名為“章氏麒麟蝦”。
研究團隊對每一塊“麒麟蝦”化石進行了精細的比較解剖學研究，以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎，結合“麒麟蝦”獨特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學分析，論證了原始節(jié)肢動物“奇蝦”和真節(jié)肢動物第一對附肢的同源性。結果表明，“麒麟蝦”的演化位置處于奇蝦和其它真節(jié)肢動物之間，位于真節(jié)肢動物的根部。“‘麒麟蝦’代表了達爾文進化論預言的重要過渡化石，它架起了從‘奇蝦’演化到真節(jié)肢動物的中間橋梁，填補了節(jié)肢動物起源過程中關鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據(jù)。”
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（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中國科學報（見習記者 韓揚眉）：生命從哪里來？是如何演化的？要到哪里去？這些是自然界留給古生物學家的“靈魂拷問”。
5.4億年前，“寒武紀大爆發(fā)”到來，復雜多樣的生命在地球上“突然”出現(xiàn)，成為里程碑式的重大生命演化事件。從達爾文開始，生命如何“突然”發(fā)生，一直是困擾科學界的重大科學謎題，也成為一代代古生物學家執(zhí)著破解的難題。
11月5日，《自然》報道了中科院南京地質古生物研究所研究員朱茂炎研究團隊發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前長相奇特的化石——“章氏麒麟蝦”（以下簡稱麒麟蝦）。它被認為是科學界期盼已久的、可以揭示節(jié)肢動物起源之謎的過渡型物種，麒麟蝦的發(fā)現(xiàn)填補了節(jié)肢動物起源過程中關鍵的缺失環(huán)節(jié)，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據(jù)。
達爾文的困惑
1859年，達爾文在《物種起源》里特別提到，動物界以三葉蟲為代表的復雜類群在最古老含化石的巖石中“突然”出現(xiàn)，而復雜動物在寒武紀“突然”出現(xiàn)是對進化論的巨大挑戰(zhàn)。
1984年，中科院南京地質古生物研究所（以下簡稱南京古生物所）的科學家在云南澄江縣帽天山發(fā)現(xiàn)了寒武紀早期澄江動物群，更加凸顯了“寒武紀大爆發(fā)”的突發(fā)性，也使“達爾文的困惑”變得更加“迷惑”。1999年，南京古生物所在帽天山建立了澄江古生物研究站，致力追尋生命的起源和演化，解釋“達爾文的困惑”。
論文通訊作者之一、南京古生物所研究員趙方臣是澄江古生物研究站站長，他告訴《中國科學報》，澄江動物群是一個舉世罕見的化石庫，澄江動物群中化石豐富且保存精美，生動再現(xiàn)了5.2億年前海洋生物的真實面貌。“澄江動物群中，絕大多數(shù)現(xiàn)生動物門類的演化歷史可追溯到寒武紀，為揭示生物‘寒武紀大爆發(fā)’的奧秘提供了極其珍貴的證據(jù)。”
達爾文進化論提到，在現(xiàn)存和已滅絕的所有物種之間，中間和過渡環(huán)節(jié)的數(shù)量一定是難以想象的多。“因此，想要破解‘寒武紀大爆發(fā)’之謎，科學家就需要找到動物門類起源的過渡型祖先化石。”論文通訊作者之一、南京古生物所研究員黃迪穎說。
其中，節(jié)肢動物是理解“寒武紀大爆發(fā)”的重要例證之一。
科學家在澄江動物群中發(fā)現(xiàn)，從寒武紀大爆發(fā)開始，節(jié)肢動物便是地球上多樣性最高、生態(tài)適應最成功的動物門類之一。在今天，它們也是地球上個體數(shù)量最多的動物，且占據(jù)了動物界中大約80%的物種多樣性。從人見人愛的螃蟹、小龍蝦、蝴蝶，到人人喊打的蒼蠅、蚊子等，它們都屬于節(jié)肢動物，在海、陸、空各種環(huán)境下都有它們的身影。
然而，節(jié)肢動物是怎么演化來的？它們的祖先又長什么樣？100多年來，科學家追尋著這一生物進化難題的答案。
15年找到并解析關鍵“過渡化石”
黃迪穎告訴《中國科學報》，現(xiàn)今的節(jié)肢動物（又稱真節(jié)肢動物）具有硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢等特征。自上世紀90年代以來，關于節(jié)肢動物起源的研究源源不斷。
“奇特的蝦”和“寒武紀五眼怪”的發(fā)現(xiàn)，是具有重要意義的事件。
“奇特的蝦”真名奇蝦，因其體形巨大、身體造型奇特而得名。趙方臣介紹，奇蝦最早在澄江動物群中被發(fā)現(xiàn)，是體長可達兩米的頂級捕食動物，具有分節(jié)的大附肢，被認為是節(jié)肢動物祖先類型。但是，奇蝦和真節(jié)肢動物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索“節(jié)肢動物起源之謎”的關鍵缺失環(huán)節(jié)。
“寒武紀五眼怪”真名為奧帕賓海蝎，因特有的五只眼睛而得名，最早在加拿大的布爾吉斯頁巖動物群中被發(fā)現(xiàn)，它也被認為是節(jié)肢動物祖先類型。
但是，寒武紀節(jié)肢動物之間的演化關系仍尚無定論。
2005年，朱茂炎研究團隊開始收集節(jié)肢動物標本，歷經(jīng)15年，終于尋找到6塊稀有的長相奇特的化石——麒麟蝦，得以一步步揭開“節(jié)肢動物起源之謎”的面紗。
論文第一作者、南京古生物所助理研究員曾晗告訴《中國科學報》，此次發(fā)現(xiàn)的麒麟蝦化石，身體具有明顯的真節(jié)肢動物特征，它的頭部組合了節(jié)肢動物祖先類型奇蝦和奧帕賓海蝎的形態(tài)構造，“這一種罕見的嵌合動物”。
為了進一步驗證麒麟蝦作為過渡化石的角色，研究團隊采用多種技術手段，對麒麟蝦化石進行了精細的比較解剖學研究；以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎，結合麒麟蝦獨特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學分析，證實了奇蝦和真節(jié)肢動物第一對附肢的同源性。
那么，麒麟蝦在節(jié)肢動物的演化過程中處在哪個位置？研究人員通過譜系發(fā)生重建，計算反演出早期節(jié)肢動物演化關系和附肢形態(tài)轉變的新模型。
結果表明，麒麟蝦的演化位置處于奇蝦和其他真節(jié)肢動物之間，位于真節(jié)肢動物的根部。
“生命之問”仍存謎團
“麒麟蝦代表了達爾文進化論預言的重要過渡化石，給生物進化論增添了一個強有力的化石證據(jù)。”黃迪穎說。
麒麟蝦的發(fā)現(xiàn)也得到國際同行的高度評價。他們認為，“這一完美而出人意料的過渡型動物，填補了節(jié)肢動物演化史一個知識空白”“架起了節(jié)肢動物演化的重要過渡環(huán)節(jié)，涵蓋了節(jié)肢動物幾個關鍵造型革新的起源”“解決了早期節(jié)肢動物頭部前附肢同源性的爭議問題”。
南京古生物所所長詹仁斌說，經(jīng)過幾代科學家的努力，人們對動物起源之謎有了諸多重要認識，但這遠不是終點，仍有許多“謎團”等待解開。
事實上，中國有著很多全世界獨一無二的化石寶庫，保存著精美的化石材料。“這些材料為我們揭秘‘寒武紀大爆發(fā)’、解析生物起源之謎提供了優(yōu)質的研究資源，未來要繼續(xù)利用先進的技術方法，加強國際同行合作交流，不斷取得新突破。”詹仁斌說。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2883-7