2026 / 10 / 11
今年会官网-5亿年前化石刷新步带动物共同祖先演化认知

玉净虫海洋生态艺术回复复兴图。西北年夜学供图

■本报记者 李媛 通信员 李琛

假如把海星及柱头虫放于一路,很少有人会将它们视为“近亲”:一个长着五条腕,于海底迟缓爬行;一个身体颀长,像一条栖息在泥沙中的蠕虫。只管形态悬殊,两者却同属 “步动员物” 这一演化支系。然而,该支系配合先人毕竟长甚么样,持久以来始终缺少要害化石证据。

近日,西北年夜学地质学系研究员韩健、博士生何凯悦等结合海内外学者,从距今约5.18亿年的云南澄江生物群中发明步动员物新物种——胶膜玉净虫(Yujingia glutenotunica)。体系发育阐发显示,它是今朝已经知最靠近现生步动员物配合先人的干群化石之一,为破解海星、海百合、柱头虫及头盘虫等动物的初期演化之谜提供了新的什物证据。9月16日,相干研究结果发表在《今世生物学》。

形状截然不同的“近亲”

步动员物总门包括棘皮动物门及半索动物门两年夜类。棘皮动物是人们较为认识的一支,包括海星、海胆、海百合等。海星腹面漫衍着步带区及管足,管足兼具运动、取食及感知功效;海百合虽形状近似植物,实为动物,依赖伸展的腕及羽枝从海水中滤取食品颗粒。

半索动物的形状则大相径庭,包括柱头虫及头盘虫等。柱头虫身体颀长,分为吻、领、躯干三部门,多于海底泥沙中洞居;头盘虫体形微小,常营附着糊口,使用带纤毛的腕摄入水中悬浮食品。

棘皮动物辐射对于称,具钙化骨骼及管足;半索动物双侧对于称,身体柔软并保留鳃裂。仅凭成体形状,很难想象两者源自统一先人。

早于1881年,俄国动物学家梅契尼科夫便依据胚胎与幼虫发育的相似性,把棘皮动物及半索动物接洽起来,并初次将它们定名为“步带类”。“步带”指棘皮动物腕部腹面具备管足及用在运动摄食的步带沟。今后一个多世纪里,该分类不雅点饱受争议:研究者于半索动物吻部辨认出口索布局,一度将其划入脊索动物门,视为脊椎动物的原始近亲。直至1998年,份子体系学研究从基因层面左证了两类生物的近缘瓜葛,步动员物支系才从头得到学界公认。

观点灰尘落定,新的焦点科学难题随之浮现:步动员物的演化源头于哪里?它们的末了配合先人毕竟拥有如何的身体布局?于超百年的古生物研究中,要害化石什物左证相称匮乏,棘皮动物五辐射对于称躯体与半索动物双侧对于称蠕虫状身体的发源机制,始终是演化生物学悬而未决的谜题。

从什物层面刷新传统认知

持久以来,主流假说认为步动员物的配合先人可能近似文昌鱼及柱头虫,是一种没有触手、重要依赖咽部滤食的蠕虫状动物。根据这一假想,棘皮动物及部门半索动物繁杂的摄食附肢是于后续演化中逐渐呈现的。而这次玉净虫化石的邃密剖解与体系发育阐发,从什物层面刷新了这一延续多年的传统认知。

“咱们共发明4件生存精致的软躯体布局的胶膜玉净虫化石标本,全数产自5.18亿年前云南昆明寒武纪第三期澄江化石库,标本总长为8.5至22毫米。”论文通信作者韩健告诉《中国科学报》,化石完备保留圆柱形躯干、U形肠道及附肢,是全世界稀有的没有矿化骨骼的初期步动员物。其身体顶部伸出两组形态差别的附肢:6条羽状附肢具备瓜代摆列的羽枝及食品沟,用在网络及运送水中的食品颗粒;下方尚有一组平滑的条状附肢,可能用在姑且附着及不变身体姿态,使玉净虫可以或许以半固着方式糊口在海底。

由此推论,步动员物两个门类的配合先人并不是此前推测的无触手蠕虫状动物,现实上部门类群已经经具备较为发财的滤食附肢。“胶膜玉净虫的发明于必然意义上澄清了步动员物取食方式的发源。”韩健说,“触手摄食及咽部滤食代表了两种差别的取食方式,并于后续差别演化支系中别离获得成长。”

关在化石的定名,论文第一作者何凯悦先容:“这类远古生物上部触手伸展、下部躯体圆润,形状与中华传统文化中的玉净瓶相契合;所有标本均生存一层包裹内脏团的淡色原生薄膜,质地柔软如胶膜,是该物种最直不雅的辨认特性,是以中文名为胶膜玉净虫。”

小化石补上演化拼图

为确认胶膜玉净虫于生命演化中的位置,研究团队将100个古今动物类群的505个形态特性纳入体系发育阐发。

成果显示,胶膜玉净虫位在步动员物干群中,是毗连寒武纪步动员物干群岐须虫类与现代海星、头盘虫等步动员物的要害过渡类群。它保留了柔软、近圆柱形的蠕虫状躯体,同时具备可与现生步动员物摄食附肢比拟较的羽状附肢,是今朝已经知最靠近现生步动员物冠群配合先人的干群成员。

研究注解,步动员物的部门先人类群可能早已经演化出具备食品沟的繁杂滤食附肢;海星的钙化骨骼、具管足的步带布局,以和柱头虫具口索的吻部布局等,都是于各自支系后续演化中自力形成的特性。

论文作者,中国科学院院士、西北年夜学地质学系传授舒德干暗示:“步动员物的滤食触手与鳃裂可能存于此消彼长的替换瓜葛:两者于功效上有所堆叠,演化上可能存于衡量。步动员物中的柱头虫抛却触手、成长出7~700对于鳃裂,并演化出吻部和口索以顺应钻泥糊口;其余步动员物则舍弃发财鳃裂、演化出多功效触手,分解出固着群居的笔石、杆璧虫,以和海星、海百合等怪异的辐射对于称生物。”

胶膜玉净虫所生存的羽状附肢及食品沟,为切磋触手摄食于步动员物初期演化中的作用提供了已往缺掉的化石质料。

“胶膜玉净虫的发明,买通了从原始触手底栖动物到现代棘皮、半索动物的演化链条。这不仅为理解双侧对于称动物向五辐射对于称棘皮动物的极度身体构型改变提供了新的思绪,更为摸索整个后口动物亚界的发源及初期分解带来新的线索。”舒德干说。

相干论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.08.053

《中国科学报》 (2026-09-21 第3版 综合)

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