首次被发现!一只亿年前的猫(首次被发现!一只亿年前的鸟)

游客投稿 社会热点 2023-06-26 06:52

近日,中国科学院南京地质古生物研究所科研团队在世界上首次发现了一具距今5亿多年前的虾形化石:外形奇特,有5只眼睛,包括巨型海洋捕食者奥德修斯的捕食性附属物,以及我们熟悉的蚊、虾、蟹等节肢动物的硬化表皮、愈合的头壳、分节的躯干和分节的腿。

因其身上嵌有多种动物的形态特征,犹如中国传统神话中的吉祥动物——麒麟,故名“张氏麒麟虾”。

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麒麟虾化石。曾涵供图

我国科学家在寒武纪地层中发现的这些麒麟虾化石,填补了节肢动物起源中关键缺失的一环,将解开节肢动物起源的百年之谜。北京时间11月5日,《自然》杂志发表了这一最新研究成果。

“这是我们研究澄江动物群的又一重大发现。麒麟虾代表了达尔文进化论预言的重要过渡物种。它在外来虾和真正的节肢动物进化之间架起了一座桥梁,为生物进化理论增加了一个强有力的化石证据。”发表论文的寒武纪大爆发研究组组长朱研究员说。

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麒麟虾化石。科技日报记者陈雷摄

寒武纪大爆发的科学之谜

地球上的生命经历了大约40亿年的漫长历史。为什么直到5亿多年前的寒武纪时代,地球上才突然出现复杂多样的生命?自达尔文以来,生命进化重大事件“寒武纪大爆发”一直是困扰科学界的重大科学难题。达尔文在《物种起源》中特别提到,寒武纪复杂动物的突然出现是对进化论的巨大挑战。

“1984年,我院科学家在云南发现的澄江动物群,凸显了寒武纪大爆发的突然性,将达尔文的困惑推向了顶峰。”本文通讯员黄研究员解释说,由于澄江动物群化石的发现,几乎所有的现代动物群,包括脊椎动物,都出现在5.2亿年前。根据达尔文进化论,为了解开寒武纪大爆发之谜,科学家需要找到始祖鸟等动物起源的过渡性祖先化石。"

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澄江动物群的生态恢复。杨定华绘画

填补节肢动物起源中缺失的环节

在澄江动物群中,节肢动物的多样性最高。

“自寒武纪大爆发以来,节肢动物一直是地球上最成功的动物之一,也是当今地球上个体数量最多的动物。”据本文第一作者曾涵博士介绍:“节肢动物具有表皮硬化、体节和附肢节的特征,占据动物界物种多样性的80%左右,征服‘海陆空’。我们熟悉的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣、蜘蛛都是节肢动物。”

然而,节肢动物的起源一直是个谜,困扰着一代又一代的科学家。"寒武纪节肢动物之间的进化关系仍然没有定论."曾伟说。

“澄江动物群中,几维虾是寒武纪的顶级捕食者,体长可达两米,被认为是节肢动物的祖先类型。然而,猕猴桃虾与真正的节肢动物之间存在巨大的形态差异,它们之间存在难以跨越的进化鸿沟。这一空白成为探索节肢动物起源之谜的关键缺失环节。”论文通讯记者、澄江古生物研究站站长赵研究员说。

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麒麟虾,一个“四不像”动物形态的马赛克。

曾汉介绍,研究团队在澄江动物群中发现了6个罕见的虾形化石,最大的有7厘米,最小的只有1厘米。研究人员利用多种技术手段,对化石进行了详细的比较解剖学研究,恢复了其5亿年前的形态。

这种动物的身体具有明显的真节肢动物特征,如表皮变硬,头壳愈合,躯干分节,腿分节。但它的头部嵌有节肢动物祖先类型的形态结构,包括寒武纪怪兽“奥帕宾海蝎子”特有的五只眼睛和怪虾的捕食附肢。因此,它结合了真节肢动物和节肢动物祖先类型的物理特征,是一种罕见的“四不像”嵌合动物。此似麒麟,故名。

麒麟虾复原图。黄迪颖供图

麒麟虾恢复图。黄供图

但要确定麒麟虾在进化过程中的位置,还需要经过科学的数据分析和计算。曾涵介绍,基于多年积累的研究数据,结合麒麟虾独特的嵌合形态和进化发育生物学分析,他们论证了奇虾与真节肢动物第一对附肢的同源性。通过系谱的重建,计算出一个新的节肢动物进化关系和表演前期附肢形态转化的模型。结果表明,麒麟虾的进化位置介于奇虾和其他真节肢动物之间,位于真节肢动物的根部。

麒麟虾揭示的节肢动物起源和早期演化新模式。曾晗制图

麒麟虾揭示的节肢动物起源和早期进化新模式。曾涵绘画

填补了节肢动物进化过程中缺失的空白,这篇研究论文的审稿人认为“这种完美的、意想不到的过渡动物填补了节肢动物进化史上的一项知识空白”。