南京古生物所等學者揭示寒武紀大爆發(fā)前夕動物的重要演化事件
穗狀夷陵蟲實體（左）、遺跡（右）和化石復原（中）
穗狀夷陵蟲化石（BF）和死亡前形成的遺跡（TF）
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身體兩側對稱和分節(jié)現(xiàn)象的產(chǎn)生是動物演化史上極為重要的事件。分節(jié)的出現(xiàn)意味著身體的結構有了分區(qū)，功能上也就有了分工。但是，這類體型復雜的動物何時出現(xiàn)？自達爾文以來，這個問題一直是古生物學家和演化生物學家關注的焦點。
“寒武紀大爆發(fā)”中出現(xiàn)了大量的以三葉蟲為代表的具分節(jié)的兩側對稱動物，因此，寒武紀常被稱為“三葉蟲時代”，長期以來，大家推測在寒武紀之前的埃迪卡拉紀（中國稱為“震旦紀”，6.3-5.4億年前），它們應該有更加古老的祖先，但是一直沒有找到可靠的化石證據(jù)。
近期，中國科學院南京地質古生物研究所早期生命團隊研究員陳哲、周傳明、袁訓來和弗吉尼亞理工大學教授肖書海在中國三峽地區(qū)大約5.5億年前的地層中發(fā)現(xiàn)了一類特殊保存的新的動物化石，該動物的遺體和它最后行進的拖痕（印跡）同時保留在一塊巖石上。這一新的化石證據(jù)表明在埃迪卡拉紀已出現(xiàn)了具有運動能力、并且身體分節(jié)的兩側對稱后生動物。該成果以《分節(jié)的三葉形兩側對稱動物及其遺跡揭示早期動物的演化》為題發(fā)表在9月4日的英國《自然》（Nature）雜志上。
化石發(fā)現(xiàn)于湖北三峽地區(qū)埃迪卡拉系燈影組的石板灘生物群中。自2013年開始，科研人員用了近5年的時間對新發(fā)現(xiàn)的化石進行詳細的研究，并將其命名為夷陵蟲（Yilingia，新屬）。
夷陵蟲身體長條形，兩側對稱，呈三葉形，具有明顯的身體分節(jié)，也具有了前后和背腹的區(qū)別。更加奇特的是，部分標本中動物的實體與它的遺跡同時保存在一起，再現(xiàn)了一條行進中的蟲子的“最后時刻”。這是一類全新的動物化石，在地質歷史時期和現(xiàn)代都沒有發(fā)現(xiàn)形態(tài)相同的動物，研究者以它的發(fā)現(xiàn)地點湖北省宜昌市夷陵區(qū)給它取了一個新名字“夷陵蟲”，推測可能是環(huán)節(jié)動物或節(jié)肢動物。
傳統(tǒng)的埃迪卡拉生物群曾被認為是身體沒有真正分節(jié)、缺乏運動能力、走向演化盲端的生物類群。雖然在埃迪卡拉紀也發(fā)現(xiàn)了許多生物運動產(chǎn)生的遺跡化石，但是，造跡生物是什么一直是一個謎。
夷陵蟲是目前在寒武紀之前發(fā)現(xiàn)的唯一的身體分節(jié)，具有運動能力，并可以形成連續(xù)的遺跡的兩側對稱動物。夷陵蟲的發(fā)現(xiàn)為兩側對稱動物身體分節(jié)在埃迪卡拉紀的出現(xiàn)提供了直接的化石證據(jù)，也為探索該時期眾多遺跡化石的造跡者提供了重要證據(jù)。
該發(fā)現(xiàn)也顯示，能夠自由運動的底棲動物在埃迪卡拉紀已經(jīng)出現(xiàn)，并對海底沉積物進行了改造。表明“寒武紀大爆發(fā)”時期以底棲動物為主體的生態(tài)系統(tǒng)在這一時期已經(jīng)開始建立，并逐漸取代了前寒武紀統(tǒng)治地球數(shù)十億年的微生物席基底，對地球表面系統(tǒng)造成了深遠的環(huán)境和生態(tài)影響。
該項目得到中科院、國家科技部、國家自然科學基金委、美國自然科學基金和美國國家地理學會的聯(lián)合資助。
注：本文轉載自中國科學院。
