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水里也有“四不像”?怪莫怪样的章氏麒麟虾

水里也有“四不像”?怪莫怪样的章氏麒麟虾

  • 分类:海洋科普馆
  • 作者:
  • 来源:北京科协
  • 发布时间:2023-09-25 10:23
  • 访问量:0

【概要描述】

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近日,国际期刊《当代生物学》在线发表了我国和英国古生物学团队的论文,重新修订了5.2亿年前章氏麒麟虾的面貌,特别是头部,由6部分组成。这一新认知不仅活跃了古生物学领域的学术争鸣,也为重新评价章氏麒麟虾这个特殊动物化石的演化意义提供了科学依据。

建模后的章氏麒麟虾。图源:新华社

前后差异明显:头部分为六部分

2020年,我国学者在云南澄江生物群发现章氏麒麟虾这个新物种。由于其形态特异,头部前端有类似欧巴宾海蝎的五只眼睛,性状介于真节肢动物与奇虾动物之间,被称为“四不像”动物,在演化上有着独特的重要意义。

此次新成果基于显微CT、计算机三维建模和虚拟解剖等技术,使5亿多年前的化石以立体的形态栩栩如生地呈现出来,因而在软躯体形态研究中获得意外惊喜。其中头部眼睛的发现尤其引人注目。原来以为章氏麒麟虾有5只眼,包括一对前眼和3只后眼,但最新研究却发现,章氏麒麟虾只有一只中眼和一对侧眼,共3只眼。原来识别认定为中间后眼的结构实为“前骨片”。

在附肢认识上,也与先前有明显差异。先前的报道中仅发现两对单支型口后附肢,而现在认识到前四对口后附肢均位于头部,且均为双支型。

得益于化石材料保存得几乎完整,研究人员能够对麒麟虾的头部进行成像,识别出6个部分:前面的一部分有眼睛,第二部分有一对大的抓握肢,另外4部分各有一对关节肢。因此,完善修订了章氏麒麟虾的前附肢、躯干体节、尾部附肢等部位的形态及数量描述。这一系列的新发现为重新评估章氏麒麟虾的形态特征,结构功能和与其他类群的亲缘关系,以及在谱系演化中的地位都奠定了重要基础。

嵌合多种动物特征——是节肢动物进化的中间钥匙

章氏麒麟虾是一种长相十分奇特的化石,其头部前侧装有3个眼睛。这在澄江生物群中显得标新立异,非常特别。用麒麟来命名一个物种,有其特别的含义。

麒麟虾化石。图源:人民日报

麒麟,是我国古代神话中的祥瑞神兽,通常来说,有着龙首、麋身、牛尾、狼蹄等多种动物融合一体的特征。

章氏麒麟虾也同样如此,它既有覆盖着体表的骨骼,或者说是表皮,又有着分节的身躯,和多个环节愈合成为了一个坚硬的头壳,以及分节的腿肢等属于真节肢动物非常明显的特征。

另外,它也有着属于节肢动物祖先的形态,与同时代的奇虾有着类似的附肢。章氏麒麟虾就像是神话中的麒麟一样,身体生长出了两种动物的不同身体特征,嵌合了真节肢动物和节肢动物的特征。这表明麒麟虾的演化位置可能位于真节肢动物的最根部,处于奇虾类和其他真节肢动物之间。

此次研究发现,麒麟虾实际上还拥有两对以前未被发现的腿,这完善和纠正了以前对麒麟虾属的头部结构的解释,彰显了头部演化的意义,说明寒武纪麒麟虾头部6部分组成与现代节肢动物头部特征相同,表明现生节肢动物头部结构源自距今5.2亿年前具有六个节头的麒麟虾祖先。

这种长相奇特的章氏麒麟虾,为揭开节肢动物起源之谜提供了关键环节,是节肢动物进化的中间钥匙,也被认为是证明达尔文进化论的又一个实锤。

技术助力:让古生物研究焕发新活力

近年来,古生物学研究突飞猛进,很大程度上归结于现代先进技术的运用。此次研究中的新进展,就是有赖于显微CT、计算机三维建模和虚拟解剖等技术。

麒麟虾复原图。图源:人民日报

其中,显微CT技术让珍贵的化石避免传统切片破坏化石带来的尴尬,可以窥视化石内部的结构构造。计算机三维建模的数字技术可以进行立体旋转,将5亿年前化石真面目全方位地展示出来,从而发现麒麟虾头部真实的6大组成部分。虚拟解剖技术清晰地展示了麒麟虾的前附肢、躯干体节、尾部附肢等部位的形态及数量,奠定了麒麟虾的全方面描述的基础。

如今,新技术越来越运用于古生物学研究,让古生物这门古老学科不断焕发新的活力,古生物学家也逐渐摆脱了由于化石的稀缺而无法作深入研究的困境。借助新技术的有力手段,科学家正在揭开地球生命史上越来越多的奥秘,为人类认知地球演变以及生命起源与进化提供越来越丰富的知识。

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