科学家提出早期节肢动物头部演化新假说

  本报昆明9月3日电（记者徐鑫雨、张勇）云南大学云南省古生物研究重点实验室主任刘煜团队联合澄江化石地世界自然遗产管理委员会、英国莱斯特大学地质系等机构，通过使用显微CT与计算机三维建模、虚拟解剖等技术完善并修订了前人对章氏麒麟虾的头部形态描述，确认其演化位置，并提出了关于早期节肢动物头部演化的新假说。相关研究成果日前在线发表于学术期刊《当代生物学》。

  从距今5亿多年前的寒武纪生命大爆发开始，节肢动物便是地球上演化最成功、物种多样性最高的后生动物类群之一。来自云南澄江生物群的章氏麒麟虾代表了节肢动物起源与早期演化过程中连接奇虾动物和节肢动物的关键过渡类型。在先前的报道中，章氏麒麟虾被认为头部具有五只复眼和两对口后附肢。新研究发现，章氏麒麟虾只有一只中眼和一对侧眼，前四对口后附肢均位于头部且均为双支型。此外，新研究还完善并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的描述。研究人员使用纳入新数据后的简约法进行系统发育分析，结果表明章氏麒麟虾和马明风筝虫组成了单系群，并共同构成了上部干群和冠群真节肢动物的姊妹群。

  奇虾动物的头部因其可塑性和复杂性，对理解其系统发育关系至关重要，但由于化石保存的质量和研究手段的限制，研究人员对化石上保存的结构信息的解释存在争议，因此也造成对节肢动物的起源和早期演化上的争议。此次研究表明，由六个体节，即眼节、触角/“大附肢”/螯肢、四对双支型附肢组成头部的特征在章氏麒麟虾和马明风筝虫组成的进化枝上便已出现，并广泛存在于多节尖峰虫、耳材海口虾等其他寒武纪早期真节肢动物中。这一特征在节肢动物干群和冠群中很可能是同源的。

  该研究对章氏麒麟虾中起源于前骨片的大型非成对结构的解释与其他寒武纪节肢动物的中眼、侧眼与前骨片的关联一致，进一步支持了射齿类动物的最前附肢与“大附肢”节肢动物具有同源性，并很有可能均属于中脑体节的假说。