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寒武紀布爾吉斯頁巖動物群中發現“莫里森蟲”新物種 五億年前化石揭螯肢類動物起源

寒武紀布爾吉斯頁巖動物群中發現“莫里森蟲”新物種 五億年前化石揭螯肢類動物起源(Credit: Joanna Liang, Cédric Aria,©

寒武紀布爾吉斯頁巖動物群中發現“莫里森蟲”新物種 五億年前化石揭螯肢類動物起源(Credit: Joanna Liang, Cédric Aria,©

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寒武紀布爾吉斯頁巖動物群中發現“莫里森蟲”新物種 五億年前化石揭螯肢類動物起源(Credit: Joanna Liang, Cédric Aria,© Royal Ontario Museum)

(神秘的地球uux.cn報道)據中國科學院南京地質古生物研究所:螯肢動物是包括蝎子、蜘蛛国民娱乐官网、蜱螨和鱟等在內的超過11.5萬個物種的龐大節肢動物類群,對于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。近日国民娱乐官网,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后塞德里克·阿里亞(Cedric Aria)和加拿大安大略皇家博物館同行合作,在寒武紀中期布爾吉斯頁巖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。相關發現于2019年9月11日在線發表于國際著名科學期刊《自然》(Nature)雜志。

盡管只有拇指大小,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国民娱乐官网、抓握国民娱乐官网、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蝎子和蜘蛛等節肢動物能夠擊殺、夾持和切碎獵物,并以此命名這類節肢動物為“螯肢動物”。

莫里森蟲標本展現了確鑿的“螯肢”特征。在這項發現之前,盡管一部分寒武紀節肢動物具有明顯的似螯肢類特征,但螯肢類最典型的“螯肢”尚未在寒武紀化石中得到證實国民娱乐官网国民娱乐官网。此外,莫里森蟲身體后部的附肢上具有三片鰓一樣的構造国民娱乐官网,這和螯肢類身體后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盡管是原始的螯肢類,但和現代的螯肢類在形態上已相當接近国民娱乐官网。

莫里森蟲具有相當發育的步行足国民娱乐官网,因而被認為是生活在海底的捕食動物。由于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并迅速占據了其它節肢動物涉足較少的海底生態位国民娱乐官网。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”真正發生的時候国民娱乐官网。

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·沃科特發現于加拿大的布爾吉斯頁巖。然而,之前這類動物只有外骨骼被發現。此次的新研究采用了布爾吉斯頁巖新化石點“大理石谷”的化石標本,保存了比沃科特發現的化石更精美的信息国民娱乐官网,首次揭示了莫里森蟲的附肢等其它軟軀體国民娱乐官网,進而揭示了莫里森蟲的親緣關系。

這項發現進一步強調了寒武紀化石庫的科學重要性。加拿大布爾吉斯頁巖和中國澄江生物群等寒武紀化石庫的核心重要性在于保存了“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征国民娱乐官网,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劃和中國博士后科學基金等的多國經費支持。

論文相關信息:Cédric Aria1 & Jean-Bernard Caron, 2019. A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills. Nature. DOI 10.1038/s41586-019-1525-4. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1525-4

相關報道:5億年前化石揭示螯肢類動物起源

(神秘的地球uux.cn報道)據中國科學報(沈春蕾):螯肢動物是指蝎子、蜘蛛、蜱螨和鱟等超過11.5萬個物種的龐大節肢動物類群,一直以來,學術界對于寒武紀大爆發期間該類群動物是否起源并不清楚。近日,中國科學院南京地質古生物研究所法國籍博士后塞德里克·阿里亞及同事和加拿大安大略皇家博物館科研人員合作,在寒武紀中期布爾吉斯頁巖動物群中發現了一種莫里森蟲新物種,是目前已知最古老的螯肢類節肢動物。這項研究將螯肢動物的起源時間追溯到5億年前,相關成果9月11日在線發表于《自然》。

阿里亞等人發現,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”。他告訴《中國科學報》:“這對典型的附肢使得蝎子和蜘蛛等節肢動物能夠擊殺国民娱乐官网、夾持和切碎獵物,‘螯肢動物’因此得命名!

在此之前,盡管一部分寒武紀節肢動物具有明顯的似螯肢類特征,但螯肢類最典型的“螯肢”尚未在寒武紀化石中得到證實国民娱乐官网。阿里亞指出,莫里森蟲身體后部的附肢上具有3片鰓一樣的構造,這和螯肢類身體后部成對的特化呼吸器官“書鰓”或“書肺”相似国民娱乐官网,進一步表明莫里森蟲盡管是原始的螯肢類,但和現代的螯肢類在形態上已相當接近,這也說明螯肢類節肢動物可能在寒武紀快速出現,并迅速占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。

一個世紀前,莫里森蟲由美國古生物學家查理斯·沃科特發現于加拿大的布爾吉斯頁巖,但當時只有外骨骼被發現。阿里亞指出,這項發現進一步強調了寒武紀化石庫的科學重要性,這些化石保存了“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,并充分展現了動物的軟軀體形態特征,包括附肢、眼睛、消化道甚至神經組織国民娱乐官网。

相關論文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-019-1525-4




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