爭鳴 | 舒德干:被熱炒的云南蟲,究竟是不是脊椎動物?

今年7月8日,《科學(xué)》(Science)雜志發(fā)表了一項由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所與南京大學(xué)合作完成的研究成果,并同期配發(fā)了一位國外同行撰寫的短評。這篇文章主要研究了距今5.18億年的澄江生物群發(fā)現(xiàn)的云南蟲的咽弓具有的超微結(jié)構(gòu)特征,認為其疊盤狀細胞軟骨及微原纖維構(gòu)造主導(dǎo)的細胞間基質(zhì)為脊椎動物所特有。同時,文章依據(jù)最新的系統(tǒng)發(fā)育分析得出結(jié)論,認為系統(tǒng)分類位置長期存在爭議的云南蟲為脊椎動物最原始的類群。文章發(fā)表后,國內(nèi)外媒體均有大量報道,也引起了相關(guān)同行的 “熱議”。昨日,西北大學(xué)舒德干院士向《知識分子》投稿,就此發(fā)表他的看法。
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圖1進化論的先驅(qū)——法國博物學(xué)家拉馬克


圖2 2022年7月15日出版的《科學(xué)》,刊載了關(guān)于云南蟲的研究論文
論證不符合科學(xué)邏輯
缺乏可靠的科學(xué)證據(jù)


圖3 云南蟲化石圖及復(fù)原圖,它沒有可信的脊索構(gòu)造,沒有人字形肌節(jié),沒有肛后尾,沒有脊椎,更沒有頭腦眼。

圖4 “第一魚” 昆明魚目的化石及復(fù)原圖。它不僅具有可信的脊索構(gòu)造、人字形肌節(jié)、肛后尾,更誕生了脊椎骨,頭腦眼。

圖5 西北大學(xué)團隊發(fā)表在英國Nature(《自然》)雜志上的早期后口動物譜系演化圖,它顯示了鰓裂、脊索、人字形肌節(jié)、肛后尾、脊椎骨、頭腦眼等器官構(gòu)造逐級演進過程。
科學(xué)研究需要求真務(wù)實
前不久的一天,我突然在國內(nèi)各大 “權(quán)威媒體”讀 到同一則 “轟動世界的” 新聞,說《科學(xué)》雜志的一篇論文,證實 “云南蟲是原始脊椎動物”!憑我過去30年來對澄江動物群中的 “疑難化石” 云南蟲的研究,看到它再次被 “升級為” 地球上 “最高等” 動物類群脊椎動物,我的確被震撼了。我的一些同行建議我應(yīng)該及時為科學(xué)發(fā)聲正名。一個熱心的科普團隊幫助我倉促準備一個24分鐘的視頻,于7月23日發(fā)布在嗶哩嗶哩網(wǎng)站上,受到許多青年朋友們的關(guān)注和鼓勵。上述文字就是我這段視頻的主要內(nèi)容,發(fā)出來以供學(xué)界討論,澄清學(xué)術(shù)是非,促進科學(xué)健康發(fā)展。
云南蟲是與我有30年交情的 “老朋友”。1991年,中國和瑞典兩國學(xué)者首先報道了5.2億年前澄江動物群里的云南蟲,但將其置于生物學(xué)不定位置。次年,我被這個迷人的動物吸引住了,從此結(jié)下不解之緣。我與同事們開始廣泛收集各種信息,希望能給這個 “分類位置不定” 的流浪漢 “找個家”。
1995年,在南京 “國際寒武紀學(xué)術(shù)討論會” 上,我提交了5篇論文摘要,并在會上作口頭報告3次,其中一次是講 “云南蟲是后口動物亞界的成員”,這是中國古生物學(xué)者首次公開提及 “后口動物” 這個陌生名詞。從此,我開始了漫長的從辨識云南蟲 “廬山真面目” 到尋找 “真正最古老最原始脊椎動物” 的探索歷程。
1996年春,我們在《自然》雜志上將云南蟲解釋為5.2億年前的 “似半索動物”。緊接著不久,我與英國劍橋大學(xué)的康維莫里斯教授合作,又在《自然》上報道了最早的頭索動物華夏鰻。這些發(fā)現(xiàn)暗示我,最古老的脊椎動物化石很可能離我們不遠了。果然,經(jīng)歷許多波折和喜悅,1999年由一條昆明魚和一條海口魚為代表的最古老脊椎動物在《自然》面世,法國科學(xué)院院士讓維爾在同期刊物上以 “逮住第一魚” 為題高調(diào)評述了這項發(fā)現(xiàn)。接下來的幾年,我們堅持野外工作,幸運地采集到數(shù)百塊高質(zhì)量的??隰~化石標本,補充了多方面的解剖學(xué)信息,論文2003年再次在《自然》上與讀者見面。同年,我們還報道了第三種 “第一魚” 鐘健魚,并建立了 “昆明魚目”。
在此期間,我們不僅在《自然》上報道了從低等 “無脊索動物” 半索動物門演進到 “高等脊索動物”(即脊椎動物)歷程中的一種 “低等脊索動物” 尾索動物長江海鞘,而且還在《自然》上創(chuàng)立了一個新的動物門類“古蟲動物門”,作為后口動物亞界底部的原始類群,與云南蟲和半索動物門大體位于同一進化等級。在發(fā)現(xiàn)了早期后口動物亞界所有6個類群之后,2004年,我們在《自然》提出了與現(xiàn)代生物學(xué)認知基本一致的早期后口動物亞界譜系演化圖,即后口動物大家族譜。其中,1999年發(fā)現(xiàn)的 “第一魚” 和2001年創(chuàng)立的古蟲動物門兩項成果分別被評選入當年的 “中國十大科技進展”,它們也順理成章地加入了多國的教科書。2008年,基于澄江動物群完整的 “第一動物樹” 被認知,結(jié)合埃迪卡拉生物群和小殼生物群等化石寶庫的大數(shù)據(jù)信息,我撰寫長文,正式提出了 “三幕式寒武紀大爆發(fā)” 假說。
然而,這期間學(xué)術(shù)界仍然存在一個棘手難題,即如何正確看待 “疑難動物” 云南蟲的生物學(xué)地位?在1990年代,一個中美合作研究小組起初認為,云南蟲是低等脊索動物,后來又將它升格為脊椎動物或 “有頭類”。2003年春,我們團隊在《科學(xué)》雜志撰文,報道了云南蟲類的一個新種,并對西北大學(xué)采集的數(shù)千枚云南蟲類標本進行了全面考察,確證它們既不具備低等脊索動物的脊索、肌節(jié)和肛后尾,更沒有脊椎動物專有的頭腦眼和脊椎骨的跡象?;?,我們?nèi)轿环治隽嗽颇舷x類的生物學(xué)地位,認為它應(yīng)該是后口動物亞界中的原始類群,與低等脊索動物和高等脊索動物(即脊椎動物)皆無關(guān),而與非脊索動物的半索動物門和古蟲動物門相近。此后,云南蟲類的 “脊椎動物說” 很快被學(xué)界摒棄。
《科學(xué)》這次發(fā)表的新文章將云南蟲歸入脊椎動物的主要微觀構(gòu)造證據(jù)是,它與后者具有相似的 “細胞軟骨”。其實兩者相去很遠。更重要的是,該性狀具有多解性和不確定性,很可能廣泛出現(xiàn)于眾多無脊椎動物類群,如節(jié)肢動物、珊瑚類、埃迪卡拉生物群、高家山生物群等;這必然導(dǎo)致其結(jié)論的不確定性,難以采信。
這段后記及與之相關(guān)的視頻,是基于我的研究團隊自1996年以來發(fā)表在《自然》與《科學(xué)》雜志上10余篇論文要點的綜合評述,不妥之處,歡迎批評指正。
制版編輯 | 姜絲鴨