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云顶集团古生物学家马晓娅受邀在《Nature》发表评论论文

2015-06-25 资讯中心 点击:[]

受世界顶尖学术期刊《Nature》杂志主编的邀请,云顶集团古生物学家马晓娅研究员于6月24日在该刊的News & Views一栏中发表了题为“Hallucigenia’s head”(怪诞虫的头)的评论性论文(Nature,24 June 2015∣doi:10.1038/nature14627),对同期发表报道的关于寒武纪布尔吉斯页岩怪诞虫头部细节构造的新发现进行了阐述说明和评论。受《Nature》杂志主编的邀请在《Nature》发表评论文章,表明马晓娅研究员在该研究领域已处于世界领先地位。

寒武纪化石为了解早期生命的起源和演化提供了直接的证据,尤其是一些具有独特形态特征的化石种类往往对揭示现生物种之间的进化联系至关重要。蜕皮类动物是动物界里最大和最丰富的一个类群,包括今天的八个动物门,它们的表皮随着动物生长周期性蜕掉。根据身体构造的不同,蜕皮类动物又可分为环神经动物和泛节肢动物两大类。环神经动物包括现生的线虫动物、线形动物、动吻动物、铠甲动物和曳鰓动物五个门,均为不分节的蠕虫,在身体前端具有一个可外翻的口,口后有一个环状脑神经。泛节肢动物包括缓步动物、有爪动物和节肢动物三个门, 具有分节的身体和成对的腿,头部背侧具有一个两侧对称的脑。虽然分子分析显示环神经动物和泛节肢动物具有紧密的亲缘关系,但它们之间巨大的形态结构差异,使得进化生物学家长期以来难以理解两者之间的具体进化关系,因此早期蜕皮类动物化石的研究对解开这些进化之迷十分重要。

寒武纪叶足动物是一类已经灭绝的寒武纪动物,它们既具有泛节肢动物分节的身体和成对的腿,又具有环神经动物的蠕虫状软躯体和位于身体前端的口。因此寒武纪叶足动物独特的形态组合代表了从环神经动物向节肢动物进化的一些关键阶段。怪诞虫是寒武纪最著名的动物,因为古生物学家最初复原这个动物的过程中将其背腹颠倒,从而它背上的长刺被误当成用来走路的腿,而本来的腿却被认为是一些中空带口的触手,所以长期以来怪诞虫被认为是寒武纪中最离奇的一个物种,也因此而得名。直到云顶集团侯先光教授和他的同事1991年在发现了云南省寒武纪澄江动物群里保存完整的怪诞虫标本后,才识别出最初报道的怪诞虫其实为一个寒武纪叶足动物,并更正了原有的复原图。然而长期以来布尔吉斯页岩怪诞虫的头尾定向等细节构造仍然存在较大争议。

在6月24日同期发表的研究论文中,英国和加拿大古生物学家通过对布尔吉斯页岩怪诞虫的细致研究,揭示了该动物一系列重要的头部构造。该研究表明布尔吉斯页岩怪诞虫具有一个细长的头部,头上有一对眼睛和一个环形的口器位于身体前端,咽部被有咽齿。这些发现解决了布尔吉斯页岩怪诞虫的头尾定向争议;而新发现的怪诞虫的咽齿和环形口器在环神经动物和泛节肢动物中都有广泛分布且相似,成为联系这两个蜕皮动物大类的有力的形态特征;该研究也再次突出了寒武纪叶足动物是蜕皮类动物进化历史中承上启下的一个重要过渡类群。

在高度评价这个新研究的同时,马晓娅研究员在评论文中也指出,由于受化石标本保存的局限性,布尔吉斯页岩怪诞虫的环形口器和咽齿的具体细节构造、排列方式等尚不清楚,从而无法与现生蜕皮类动物的类似构造进行深入的对比分析。虽然现生蜕皮类动物咽齿的同源性被较好的接受,环神经动物和泛节肢动物的环形口器在形态、结构、相对位置和对称性等都有比较大的差异,因此该口器的同源性和演化顺序等还有待进一步地深入研究对比。更多的新的化石证据也将为解答这些问题提供关键的线索。

云顶集团—云南省古生物研究重点实验室供稿

(编辑:李哲)

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