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標題: 加拿大五億年前化石揭示蠍子蜘蛛等螯肢類動物起源  
 
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加拿大五億年前化石揭示蠍子蜘蛛等螯肢類動物起源


莫里森蟲復原圖

  螯肢動物是包括蠍子、蜘蛛、蜱蟎和鱟等在內的超過11.5萬個物種的龐大節肢動物類群,對於寒武紀大爆發期間該類群動物是否已經起源一直不是很清楚。近日,中國科學院南京地質古生物研究所朱茂炎課題組法國籍博士後塞德里克•阿裏亞(Cedric Aria)和加拿大安大略皇家博物館同行合作,在寒武紀中期伯吉斯頁岩動物群中發現了一種莫里森蟲(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。相關發現於2019年9月11日線上發表於國際著名科學期刊《自然》(Nature)雜誌。

  儘管只有拇指大小,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育有一對小型的鉗狀附肢,稱為“螯肢”。這對典型的附肢使得蠍子和蜘蛛等節肢動物能夠擊殺、夾持和切碎獵物,並以此命名這類節肢動物為“螯肢動物”。


加拿大伯吉斯頁岩動物群發現的莫里森蟲化石 Mollisonia plenovenatrix

  莫里森蟲標本展現了確鑿的“螯肢”特徵。在這項發現之前,儘管一部分寒武紀節肢動物具有明顯的似螯肢類特徵,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,莫里森蟲身體後部的附肢上具有三片鰓一樣的構造,這和螯肢類身體後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儘管是原始的螯肢類,但和現代的螯肢類在形態上已相當接近。

  莫里森蟲具有相當發育的步行足,因而被認為是生活在海底的捕食動物。由於莫里森蟲和現代螯肢類形態相近,說明螯肢類節肢動物可能在寒武紀快速出現並迅速佔據了其他節肢動物涉足較少的海底生態位。而螯肢類的起源很可能發生在寒武紀的更早期,即動物的“寒武紀大爆發”真正發生的時候。

  莫里森蟲最早在一個世紀前由美國著名古生物學家查理斯•沃科特發現於加拿大的伯吉斯頁岩。然而,之前這類動物只有外骨骼被發現。此次的新研究採用了伯吉斯頁岩新化石點“大理石穀”的化石標本,保存了比沃科特發現的化石更精美的資訊,首次揭示了莫里森蟲的附肢等其他軟軀體,進而揭示了莫里森蟲的親緣關係。

  這項發現進一步強調了寒武紀化石庫的科學重要性。加拿大伯吉斯頁岩動物群和中國澄江生物群等寒武紀化石庫的核心重要性在於保存了“寒武紀大爆發”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了動物的軟軀體形態特徵,這包括附肢、眼睛、消化道甚至神經組織,就像莫里森蟲中展現的那樣。

  相關研究得到包括中國科學院國際人才計畫和中國博士後科學基金等的多國經費支援。



莫里森蟲在節肢動物樹上的演化位置




2019-9-13 12:14 PM#1
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