寒武紀(jì)早期澄江化石庫(kù)中的澄江擬管蟲(chóng)為地球已知最早的隱居型環(huán)節(jié)動(dòng)物

 人參與 | 時(shí)間：2025-12-12 01:17:44
寒武紀(jì)早期澄江化石庫(kù)中的寒武環(huán)節(jié)澄江擬管蟲(chóng)為地球已知最早的隱居型環(huán)節(jié)動(dòng)物
澄江擬管蟲(chóng)的束狀刺復(fù)原圖（西北大學(xué)供圖）
寒武紀(jì)早期澄江化石庫(kù)中的澄江擬管蟲(chóng)為地球已知最早的隱居型環(huán)節(jié)動(dòng)物
寒武紀(jì)澄江擬管蟲(chóng)的模擬復(fù)原圖（西北大學(xué)供圖）
寒武紀(jì)早期澄江化石庫(kù)中的澄江擬管蟲(chóng)為地球已知最早的隱居型環(huán)節(jié)動(dòng)物
澄江擬管蟲(chóng)的軀干和翻吻特征（西北大學(xué)供圖）
（神秘的地球uux.cn）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（陳彬）：近日，西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系張志飛教授課題組聯(lián)合英國(guó)杜倫大學(xué)馬丁·史密斯（Martin Smith），紀(jì)早江化居型對(duì)寒武紀(jì)早期澄江化石庫(kù)中的期澄珠海斗門找酒店上門(同城酒店上門)vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)澄江擬管蟲(chóng)（Iotuba chengjiangensis）研究取得重大成果。研究人員發(fā)現(xiàn)，石庫(kù)該化石為地球已知最早的中的最早隱居型環(huán)節(jié)動(dòng)物（環(huán)節(jié)動(dòng)物門多毛綱下的一個(gè)亞綱），該發(fā)現(xiàn)將環(huán)節(jié)動(dòng)物冠群類—蟄龍介蟲(chóng)目的澄江蟲(chóng)化石記錄前推至少2億年。
在生物譜系上，擬管所謂“冠群”（crown group），地球的隱動(dòng)物即所有現(xiàn)生類群成員的已知最近共同祖先及其后裔）。與之相對(duì)的寒武環(huán)節(jié)則是“干群”，即在冠群之外，紀(jì)早江化居型但又與該冠群有更密切譜系關(guān)系，期澄且已絕滅的石庫(kù)生物類群。
該研究同時(shí)表明，中的最早有些現(xiàn)生動(dòng)物門類的澄江蟲(chóng)大多數(shù)類型，如環(huán)節(jié)動(dòng)物可能并不在特異型化石（指化石保存狀況好，一般生物的器官構(gòu)造和軟組織都能保存）保存的環(huán)境中繁盛或生活。因此，特異型化石庫(kù)并不能完全揭示地球生命演化的珠海斗門找酒店上門(同城酒店上門)vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)歷史過(guò)程，尚需其他環(huán)境化石的約束和補(bǔ)充，這為進(jìn)一步探索現(xiàn)生動(dòng)物類群的化石空白提供新的思路和啟示。
相關(guān)研究成果倫敦時(shí)間2月1日正式發(fā)表于《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B》。
據(jù)介紹，地球生命有38億年的歷史。長(zhǎng)期研究認(rèn)為，寒武紀(jì)生物大爆發(fā)誕生了地球動(dòng)物樹(shù)的基本框架，衍生了現(xiàn)代動(dòng)物門類的根，4.8億年之后的奧陶紀(jì)各門類的綱、目、科、屬、種不同動(dòng)物類群才大量出現(xiàn)，導(dǎo)致地球動(dòng)物樹(shù)才開(kāi)始枝繁葉茂。目前地球上的動(dòng)物大概有38個(gè)動(dòng)物門類。
這其中，環(huán)節(jié)動(dòng)物作為現(xiàn)代重要的動(dòng)物門類，在海洋和陸地上都十分常見(jiàn)，主要以大家熟知的蚯蚓、沙蠶和螞蟥最為常見(jiàn)。之前有研究認(rèn)為，環(huán)節(jié)動(dòng)物已出現(xiàn)在寒武紀(jì)早期，主要隸屬環(huán)節(jié)動(dòng)物干群或者古環(huán)節(jié)動(dòng)物亞門。據(jù)最新的研究，環(huán)節(jié)動(dòng)物門存在或起源于隱居綱祖先，現(xiàn)代的扇毛蟲(chóng)（俗稱籠頭蟲(chóng)）就屬于這個(gè)類群，但缺乏早期化石記錄。
澄江擬管蟲(chóng)于1997年被發(fā)現(xiàn)于我國(guó)云南澄江化石庫(kù)。由于其身體前部有成圈的刺狀結(jié)構(gòu)，澄江擬管蟲(chóng)被認(rèn)為是最早的帚蟲(chóng)動(dòng)物，但一直缺乏系統(tǒng)描述和研究。
基于西北大學(xué)早期生命研究所長(zhǎng)期積累的15枚標(biāo)本，張志飛團(tuán)隊(duì)對(duì)澄江擬管蟲(chóng)化石進(jìn)行了重新研究。研究發(fā)現(xiàn)，該動(dòng)物呈蠕蟲(chóng)型，包括圓柱形的軀干和可伸縮的前區(qū)（即吻部）。吻的基部周圍長(zhǎng)有束狀長(zhǎng)刺，繞軀干前部周圍環(huán)狀分布。吻部可收縮和膨脹。膨脹時(shí)表面具有明顯的瘤突，收縮后瘤突通常并不可見(jiàn)
軀干表面瘤突比吻部表面的瘤刺或者鉤狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈，凸起較大。軀體表面的瘤突總體呈現(xiàn)三角錐狀，頂部迅速變細(xì)，或直或彎曲。身體內(nèi)中空，有體腔，體腔內(nèi)有消化道，消化道前邊形成一個(gè)漏斗形或鱗球形的前腸區(qū)（咽腔），咽部之下為腸道，腸道向下，部分膨大，向后變細(xì)，肛門位于蠕蟲(chóng)身體的后末端，兩側(cè)發(fā)育線狀的腺體。
澄江擬管蟲(chóng)因?yàn)樯眢w前邊發(fā)育成圈的刺而被解釋為最早的帚蟲(chóng)，新的研究發(fā)現(xiàn)這些刺與帚蟲(chóng)的觸手不同，是束狀和櫛狀分布的，可以伸縮和內(nèi)卷到身體前端，身體前端發(fā)育伸縮的吻部，吻部上長(zhǎng)有成對(duì)的瓣鰓用于取食，這些與現(xiàn)代的扇毛蟲(chóng)類具有最大的相似性，張志飛說(shuō)。
他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，現(xiàn)代的扇毛蟲(chóng)在海底表面沉積取食，其腸道分布與澄江擬管蟲(chóng)的腸道形態(tài)也比較一致。
除了化石形態(tài)上對(duì)比，該研究還整合了現(xiàn)代環(huán)節(jié)動(dòng)物的形態(tài)和分子數(shù)據(jù)進(jìn)行支序分析，結(jié)合貝葉斯分析、最大使然法和簡(jiǎn)約法多種方法進(jìn)行分析，雖然不同分析方法產(chǎn)生的結(jié)果并不完全相同，但所有分析都高度支持澄江擬管蟲(chóng)+扇毛蟲(chóng)分支，表明該化石代表地球已知最早的扇毛蟲(chóng)（俗稱籠頭蟲(chóng)）。
“扇毛蟲(chóng)類的分析結(jié)果表明，澄江擬管蟲(chóng)屬于高度演化的冠群環(huán)節(jié)動(dòng)物，隸屬于隱居型的絲鰓蟲(chóng)中的扇毛蟲(chóng)。”張志飛表示，因?yàn)樯让x(chóng)系統(tǒng)位置較高，其它譜系類群在它們出現(xiàn)前應(yīng)該已經(jīng)發(fā)生輻射，據(jù)此推測(cè)環(huán)節(jié)動(dòng)物的諸多類群在澄江動(dòng)物時(shí)期已經(jīng)高度多樣化。
張志飛表示，如果推測(cè)冠群環(huán)節(jié)動(dòng)物在寒武紀(jì)多樣性已經(jīng)很高，但其化石卻十分稀少，這似乎存在很大矛盾。究其原因，一種可能是冠群環(huán)節(jié)動(dòng)物生活的環(huán)境并不適宜特異型化石保存。如果這樣，說(shuō)明寒武紀(jì)特異型化石庫(kù)保存的化石類型并不能完全代表寒武紀(jì)全部的生命群落面貌。
此外，澄江擬管蟲(chóng)的研究將環(huán)節(jié)動(dòng)物的輻射從分子生物學(xué)研究推測(cè)的奧陶紀(jì)，前推到地球顯生宙的起始——寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期，表明環(huán)節(jié)動(dòng)物冠輪類原口動(dòng)物在寒武紀(jì)第三階之前已經(jīng)大量出現(xiàn)，該研究首次將更環(huán)節(jié)動(dòng)物亞門的祖先前推至寒武紀(jì)早期。該研究和發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了中國(guó)科學(xué)院院士舒德干提出的地球動(dòng)物樹(shù)三幕式成型新假說(shuō)，即地球動(dòng)物三大亞界、四大超門在5.6-5.2億年的前寒武紀(jì)-寒武紀(jì)界限附近以基礎(chǔ)動(dòng)物、原口動(dòng)物和后口動(dòng)物三幕式依次出現(xiàn)的過(guò)程，顯現(xiàn)了寒武紀(jì)大爆發(fā)的突發(fā)性和階段性的特點(diǎn)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1098/rspb.2022.2014
相關(guān)：西大科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)地球最早隱居型環(huán)節(jié)動(dòng)物絲鰓蟲(chóng) 將環(huán)節(jié)動(dòng)物門類蟄龍介蟲(chóng)目化石記錄前推至少2億年
（神秘的地球uux.cn）據(jù)陜西日?qǐng)?bào)（記者 霍強(qiáng)）：2月2日，記者從西北大學(xué)獲悉：該校地質(zhì)學(xué)系教授張志飛課題組對(duì)澄江化石庫(kù)中的澄江擬管蟲(chóng)研究取得重大突破。研究人員通過(guò)形態(tài)和譜系分析發(fā)現(xiàn)，澄江擬管蟲(chóng)屬于高度演化的環(huán)節(jié)動(dòng)物，隸屬于隱居型絲鰓蟲(chóng)類。該研究將環(huán)節(jié)動(dòng)物門類蟄龍介蟲(chóng)目化石記錄從石炭紀(jì)前推到寒武紀(jì)早期，前推至少2億年。
環(huán)節(jié)動(dòng)物是現(xiàn)代重要的動(dòng)物門類，目前已知至少有2萬(wàn)多種、81科，以蚯蚓、沙蠶和螞蟥最為常見(jiàn)。環(huán)節(jié)動(dòng)物主要分為古環(huán)節(jié)型亞門和更環(huán)節(jié)型亞門。之前有研究認(rèn)為環(huán)節(jié)動(dòng)物出現(xiàn)在寒武紀(jì)早期，但發(fā)現(xiàn)的化石以游走型多毛類居多，主要隸屬環(huán)節(jié)動(dòng)物干群或者古環(huán)節(jié)動(dòng)物亞門。目前研究認(rèn)為環(huán)節(jié)動(dòng)物門存在或起源于隱居類祖先，現(xiàn)代的扇毛蟲(chóng)就屬于這個(gè)類群。
澄江化石庫(kù)以精美的特異型軟軀體化石保存而著名。澄江動(dòng)物群發(fā)現(xiàn)的化石已經(jīng)超過(guò)220個(gè)屬種，主要以節(jié)肢動(dòng)物和各種蠕形泛節(jié)肢動(dòng)物為主，現(xiàn)代海洋中繁盛的軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物等底棲動(dòng)物十分少見(jiàn)。
基于西北大學(xué)早期生命研究所長(zhǎng)期積累的15枚澄江擬管蟲(chóng)標(biāo)本，張志飛團(tuán)隊(duì)對(duì)該類化石進(jìn)行了重新研究。研究發(fā)現(xiàn)，早期認(rèn)為的帚蟲(chóng)動(dòng)物澄江擬管蟲(chóng)事實(shí)上屬于形態(tài)高度演化的多毛類扇毛蟲(chóng)。該類化石的研究表明環(huán)節(jié)動(dòng)物的隱居型起源于寒武紀(jì)早期，至少在澄江動(dòng)物群甚至更早時(shí)期已經(jīng)發(fā)生大輻射。
張志飛介紹，通過(guò)環(huán)節(jié)動(dòng)物的形態(tài)和分子數(shù)據(jù)進(jìn)行支序分析，結(jié)合貝葉斯分析、最大使然法和簡(jiǎn)約法發(fā)現(xiàn)澄江擬管蟲(chóng)與扇毛蟲(chóng)為姊妹群，代表扇毛蟲(chóng)祖先類群。在澄江動(dòng)物群，環(huán)節(jié)動(dòng)物無(wú)論化石數(shù)量還是屬種十分稀少，僅發(fā)現(xiàn)兩三個(gè)屬種。
據(jù)介紹，地球生命有38億年歷史，5.6—5.2億年前的寒武紀(jì)大爆發(fā)將地球劃分為隱生宙和顯生宙，成為地球演化的重要分水嶺。長(zhǎng)期研究認(rèn)為寒武紀(jì)大爆發(fā)誕生了地球動(dòng)物樹(shù)的基本框架和現(xiàn)代動(dòng)物門類的根，4.8億年奧陶紀(jì)之后各門類的綱、目、科、屬種才大量出現(xiàn)。然而，寒武紀(jì)早期腕足動(dòng)物研究，尤其最新的環(huán)節(jié)動(dòng)物絲鰓蟲(chóng)的論證對(duì)這種傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)提出了新的挑戰(zhàn)，表明寒武紀(jì)大爆發(fā)并非只是動(dòng)物門級(jí)干群祖先類型的出現(xiàn)，酷似現(xiàn)代海洋生物的動(dòng)物屬種也突發(fā)性出現(xiàn)在5.2億年前的海洋中。
“此次研究表明，有些現(xiàn)生動(dòng)物門類的大多數(shù)類型，如環(huán)節(jié)動(dòng)物，可能并不在特異型化石保存的環(huán)境中繁盛或生活。因此，特異型化石庫(kù)并不能完全揭示地球生命演化的歷史過(guò)程，尚需其他環(huán)境化石的約束和補(bǔ)充，這為進(jìn)一步探索現(xiàn)生動(dòng)物類群的化石空白提供新的思路和啟示。”張志飛說(shuō)。 頂: 615踩: 39952