南京古生物所學(xué)者揭示螯肢類動物的起源
? 莫里森蟲復(fù)原圖
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螯肢動物是包括蝎子、蜘蛛、蜱螨和鱟等在內(nèi)的超過11.5萬個物種的龐大節(jié)肢動物類群，對于寒武紀大爆發(fā)期間該類群動物是否已經(jīng)起源一直不是很清楚。近日，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所朱茂炎課題組法國籍博士后塞德里克·阿里亞（Cedric Aria）和加拿大安大略皇家博物館同行合作，在寒武紀中期布爾吉斯頁巖動物群中發(fā)現(xiàn)了一種莫里森蟲（Mollisonia plenovenatrix）新物種，代表了目前已知最古老的螯肢類節(jié)肢動物。這項研究將包括螯肢動物的起源時間提前到了5億年前。相關(guān)發(fā)現(xiàn)于9月11日在線發(fā)表于國際科學(xué)期刊《自然》（Nature）雜志。
盡管只有拇指大小，但莫里森蟲很可能是兇猛的捕食動物。它長有一雙卵形大眼睛、具長步行肢以及分別執(zhí)行感覺、抓握、粉碎和咀嚼功能的多對附肢的“多功能”頭部。但最重要的是，莫里森蟲在其口部前方發(fā)育有一對小型的鉗狀附肢，稱為“螯肢”。這對典型的附肢使得蝎子和蜘蛛等節(jié)肢動物能夠擊殺、夾持和切碎獵物，并以此命名這類節(jié)肢動物為“螯肢動物”。
? 莫里森蟲化石
莫里森蟲標本展現(xiàn)了確鑿的“螯肢”特征。在這項發(fā)現(xiàn)之前，盡管一部分寒武紀節(jié)肢動物具有明顯的似螯肢類特征，但螯肢類最典型的“螯肢”尚未在寒武紀化石中得到證實。此外，莫里森蟲身體后部的附肢上具有三片鰓一樣的構(gòu)造，這和螯肢類身體后部成對的特化呼吸器官“書鰓”或“書肺”相似。這進一步表明莫里森蟲盡管是原始的螯肢類，但和現(xiàn)代的螯肢類在形態(tài)上已相當接近。
莫里森蟲具有相當發(fā)育的步行足，因而被認為是生活在海底的捕食動物。由于莫里森蟲和現(xiàn)代螯肢類形態(tài)相近，說明螯肢類節(jié)肢動物可能在寒武紀快速出現(xiàn)并迅速占據(jù)了其它節(jié)肢動物涉足較少的海底生態(tài)位。而螯肢類的起源很可能發(fā)生在寒武紀的更早期，即動物的“寒武紀大爆發(fā)”真正發(fā)生的時候。
莫里森蟲最早在一個世紀前由美國著名古生物學(xué)家查理斯·沃科特發(fā)現(xiàn)于加拿大的布爾吉斯頁巖。然而，之前這類動物只有外骨骼被發(fā)現(xiàn)。此次的新研究采用了布爾吉斯頁巖新化石點“大理石谷”的化石標本，保存了比沃科特發(fā)現(xiàn)的化石更精美的信息，首次揭示了莫里森蟲的附肢等其它軟軀體，進而揭示了莫里森蟲的親緣關(guān)系。
? 莫里森蟲在節(jié)肢動物樹上的演化位置
這項發(fā)現(xiàn)進一步強調(diào)了寒武紀化石庫的科學(xué)重要性。加拿大布爾吉斯頁巖和中國澄江生物群等寒武紀化石庫的核心重要性在于保存了“寒武紀大爆發(fā)”中快速多樣化的動物身體造型和最早的海洋動物群落。這些著名化石充分展現(xiàn)了動物的軟軀體形態(tài)特征，這包括附肢、眼睛、消化道甚至神經(jīng)組織，就像莫里森蟲中展現(xiàn)的那樣。
相關(guān)研究得到包括中科院國際人才計劃和中國博士后科學(xué)基金等的多國經(jīng)費支持。
注：本文轉(zhuǎn)載自南京地質(zhì)古生物研究所。
