我国学者在早期节肢动物颚基取食起源研究方面取得新进展 日期:2018-3-7

 

 

    在国家自然科学基金项目(项目编号:41730318,41472022,U1402232)等资助下,云南大学古生物研究重点实验室杨杰,张喜光及其团队成员首次报道了节肢动物系统演化中基节发生实质性变革的最早化石记录。研究成果“Early Cambrian fuxianhuiids from China reveal origin of the gnathobasic protopodite in euarthropods”(中国寒武纪早期抚仙湖虫类揭示真节肢动物颚基原节的起源)于2018年2月1日在Nature Communications在线发表。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-017-02754-z

 

    图1. 昆明寒武系第3阶抚仙湖虫类。acAlacaris mirabilis gen. et sp. nov.: a, 显示了特化颚基,近完整保存标本(腹视);b, 显示方框b内腿肢1‒3膨大的颚基。c,近完整保存标本(左侧视)。d, eChengjiangocaris kunmingensis: d,头部及躯干前部得以保存的标本(腹视);e,显示方框e内特化触角后附肢(SPA)颚基刺在口板留下的齿状印痕(箭头所示)。

 

 

    自寒武纪大爆发以来,节肢动物始终是化石和现生动物群的最大物种组分。其独特的躯体构建(body plan),包括能广泛适应不同生境的外骨骼,敏锐的视觉神经系统,灵活分节的躯干与附肢以及特化形成的口器,促成了该类群的高度适应辐射和生活模式分异,并得以遍布全球各类生态环境。化石记录见证了它们种种随时代的变迁,但也留下无数的空白,如对节肢动物早期取食模式、口器雏形的认知,尤为匮乏。

    寒武系第3阶含软体附肢的抚仙湖虫类自上世纪80年代首次在云南发现,迄今从未在世界别处得见。它们以独特的躯体构建和保存模式,在早期节肢动物辐射分异和系统演化中,占据了引人注目的重要位置。然而由于化石保存的局限,我们对其头部及附肢组构尚未全面了解。例如在缺失附肢基部详尽细节的情况下,其双支型腿肢被片面地臆断为:形态结构基本雷同、亦不曾特化的原始类型,代表了由叶足类祖先类群向干群真节肢类群宏观演化的中间环节。本研究依据抚仙湖虫类罕见的腹面附肢细节(图1‒2),首次提供了已知最古老原节特化的直接证据,澄清了对该类化石长期存在的误传误导。研究表明:抚仙湖虫类附肢基节已特化,如同一些地质时代更晚的化石以及现生节肢动物类群,其头部附肢发育有分异的颚基原节(gnathobasic protopodites);带刺的基节构成腹面中轴食物沟;连同口板组成一原始的取食口器。本发现揭示了真节肢动物干群类群形态变异、颚基原节的深时起源,为探索节肢动物早期分异与演化做出重要贡献。

 

   

   图2. 两类抚仙湖虫形态构造复原图. ac, Alacaris mirabilisa,左侧视;b,背视;c,头部细节(腹视);dChengjiangocaris kunmingensis头部细节(腹视)。

 

 

                                                               作者:孙正宝   (云南大学)

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