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(文/Ed Yong)大约5.2亿年前,一种酷似步行仙人掌的动物徜徉在地球上,它的身体分为9个节段,每个节段上长有一对被荆棘武装的双臂。它是一种动物,看上去却更像是科幻小说中的艺术形象。中国西北大学科学家刘建妮在云南发现步行仙人掌的荆棘束,并且将它们命名为“仙掌滇虫”(外形酷似云南的带刺仙人掌而得名)。她认为“仙掌滇虫”是这个星球最成功动物的先祖。( b+ k/ H. v1 ~- q5 X
如果刘建妮是正确的,那么“仙掌滇虫”是节肢动物最古老的亲属,节肢动物是一个包括昆虫、蜘蛛、蟹等动物的种属。这些动物的身体都分节段,有一个坚硬的外壳和带关节的硬腿。它们是生命的胜利者,是这个星球上多样性最丰富的群体。" t: Y0 \6 r# {! Z( k8 n/ T! f
为了了解节肢动物的独特性,我们需要找到节肢动物的起源。布里斯托大学的迈克尔?本顿说探究节肢动物的起源有助于我们了解它们的多样性。首先,我们要找出它们从柔软的蠕虫样的身体进化成带有坚硬外壳和关节硬腿的机制。“仙掌滇虫”也许能找出答案。如果刘建妮是正确的,那么“仙掌滇虫”就是节肢动物最早的先祖。% u, g% W: y# G. L E
刘建妮在中国著名的云南澄江化石库找到了几个“仙掌滇虫”的样本。这些化石在地底下经历了5亿年的时光,所幸保存完好。( B9 P4 o9 h/ x9 b. c
“仙掌滇虫”的身体长6厘米,有一个尚未演化成功的头和9个体节。每个体节上都覆盖有坚硬的骨化关节,体节上有小棘刺。十对类似的“足”分散在躯干部的两边,“足”上的刺有助“仙掌滇虫”防御天敌。刘建妮说,尽管我们不知道“仙掌滇虫”以吃什么为生,但是我想那些“足”和上面的刺有助它们捕食。: V+ J1 n" S7 |& I9 U( i
“仙掌滇虫”的每个腿上可以细分为16个坚硬的体节,刘建妮认为这些体节类似最初的关节。最前面的“足”有助捕食和进食,后面的“足”用于行走。
; e6 S& C& O ~3 O* b7 u- o“仙掌滇虫”是一种叶足动物(像蠕虫一样有腿的虫子)。它们可能慢慢进化为节肢动物,就像粘液天鹅绒虫和世界上最顽强的水熊虫一样。. g# P( B" d$ _3 c, {! b; P
刘建妮将“仙掌滇虫”与其他节肢动物和叶足动物化石进行对比,并建立了一个进化树。在她画的这个进化树上,她把“仙掌滇虫”归类为节肢动物的远方表亲,“仙掌滇虫”位于进化树的最底层的进化分支上。如果刘建妮是对的,那么这表明节肢动物在进化过程中,“先足部节化,再躯干节化”。( I& s; I6 E' Y- W9 x. e( p
但是目前这一说法也不能确定。尽管“仙掌滇虫”的化石被完整的保存,但是它们仍旧高深莫测。它们还没有明确的头,体节上也不明确是否覆盖了硬壳。因此,刘建妮说,“仙掌滇虫”位置的认定还存在不确定性。
3 F7 j( h, N$ m) Y' H最基本的问题是,这些有趣的寒武纪化石表现出现代节肢动物的一些特点。以“仙掌滇虫”为例,它们有带关节的体节,这是节肢动物的一个重要特征(我们甚至认为这是节肢动物最重要的特征)。大约5亿年前,类似节肢动物的化石已经分化出完整的头部、完整的眼睛,这些特征我们在“仙掌滇虫”化石上没有找到。我们不知道“仙掌滇虫”躯干的前后之分,我们希望以后的化石可以帮助我们确定“仙掌滇虫”的进化位置。7 \( B/ F7 m; J. ]
本顿说,这种不确定性的情况并不少见。澄江地区出土了大量惊人的化石,其中很多都存在争议。寒武纪的另一种叶足动物“怪诞虫”就是在澄江化石库被找到的。由于“怪诞虫”的独特造型,科学家无法确定它们究竟哪一端是头哪一端是尾。西蒙康威莫里斯认为,怪诞虫用长棘行走,用隆起的触手进食。现在,我们发现事实与西蒙康威莫里斯的想法刚好相反。; p. E3 N# J: V
与怪诞虫一样,“仙掌滇虫”令人充满困惑。正如本顿说的,寒武纪的化石让人们惊叹,同时给我们提出了很多等待解决的问题。: I0 b/ B6 l; Q" v, D
原文看这里
1 t) O2 V% J6 f- e. y/ I科技名博微博
1 F1 F3 G+ E0 j0 O/ k l/ d% b: P6 s# Z博主介绍:Ed Yong,著名科学作者。他白天在英国癌症研究中心上班,晚上回家写他自己的科普博客Not Exactly Rocket Science。他的文章被众多知名刊物采用,包括New Scientist, Nature, the Economist, the Guardian, the Daily Telegraph以及SEED等。南通0 |
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