五亿多年前的澄江动物群中发现“节肢动物起源”的关键过渡型化石——“麒麟虾”_本周何炅速递最新消息 被称为“寒武纪大爆发”

麒麟虾生态复原 (黄迪颖推动、孙捷绘图)

麒麟虾形态复原 (黄迪颖推动、孙捷绘图) 

麒麟虾正模标本 (曾晗供图)

麒麟虾和早期节肢动物之间的演化关系 (曾晗制图) 颜色和字母强调节肢动物第一对附肢的各异类型
（神秘的地球uux.cn报导）据中国科学院南京地质古生物探究所:近期，由中国科学院南京地质古生物探究所朱茂炎探究员领导的本周何炅速递“寒武纪大爆发”探究团队，经过多年的材料收集和岗位积累，在我国云南五亿多年前的澄江动物群中察觉知晓答“节肢动物起源”之谜的核心过渡型化石——“麒麟虾”。该成果11月5日在英国《自然》（Nature）杂志上在线发表。
在距今约5.2亿年前的寒武纪时代，动物界中差不多所有的现代动物门类在极短的时间内爆发式呈现，并形成了地球上最初的繁琐食物网和海洋动物生态操控系统。这一里程碑式的重大生命演化事情，被称为“寒武纪大爆发”。深度春节档汇总一个半世纪前，达尔文就在《物种起源》一书中尤其谈及，以三叶虫为代表的多门类繁琐动物在寒武纪的忽然呈现，令他深感困惑，变成对进化论的巨大考验。
1984年由南京古生物所科学家在云南察觉的“澄江动物群”更为凸显了“寒武纪大爆发”的突发性，将这一谜题的科学探究推向新高潮。澄江动物群化石察觉表明，含有脊椎动物在内，差不多所有现代动物门类在5.2亿年前都已然呈现了。30多年以来，澄江动物群中已察觉归于20多个动物门类的280各式动物化石，完整展现了当时的近日最适合读的一句话：怀念过去动物群落面貌。由于特别的埋藏条件，这些化石保存了五亿多年前动物精美的软躯体解剖学信息，为揭秘动物门类起源之谜提供了独一无二的直接线索。
澄江动物群中，节肢动物占据了主导地位。从寒武纪大爆发着手，节肢动物便是地球上最顺利的动物之一。含有蝴蝶、螃蟹、蜈蚣、蜘蛛以及已灭绝的三叶虫在内，这些人们熟知的动物都是节肢动物。它们都具有硬化的网友iPhone排行表皮和分节的身体，以分节的附肢为特征，比如：感受用的触角、捕食用的钳子、行走用的腿。节肢动物占据了当今地球上大约80%的动物物种数，也是动物界中个体数量最多的动物，在海、陆、空各类生态和极端生态都存在。但是，一百多年来，有关节肢动物起源的难题一直是生物进化探究的一个重大科学难题，吸引并困扰着一代又一代的科学家。
澄江动物群中的节肢动物大多归于已灭绝的早期节肢动物类群，保存了精细的生物解剖学信息，为解答“节肢动物起源之谜”提供了宝贵的化石证据。这些化石吸引了古生物学、较为解剖学、发育生物学和演化生物学等多学科领域的留意，变成当今生物进化的探究中心之一。数十年来，有关这些化石在节肢动物起源和早期演化中的位置以及它们之间的谱系关系更是风波不休。
探究团队此次在澄江动物群中察觉了一种少见的节肢动物，其身体装扮奇异，嵌合了各式寒武纪动物的形态特征，相似中国传统神话中“四不像”瑞兽“麒麟”，因而被命名为“麒麟虾”(Kylinxia)。
借助各式技术手段，探究团队对麒麟虾化石开展了精细的解剖学探究。经由扫描电镜元素确认，论证了神经组织和消化操控系统等在化石中通常难以保存的软躯体构造。较为解剖学探究表明，麒麟虾的身体具有显著的真节肢动物特征，含有硬化的表皮、愈合的头壳、多节的躯干和分节的腿肢。但是，麒麟虾的头部却又整合了节肢动物祖先类型的形态构造，含有寒武纪怪物——奥帕宾海蟹(Opabinia)特有的五只眼睛，以及寒武纪巨型捕食动物——奇虾(Anomalocaris)的捕食前附肢。所以，麒麟虾嵌合了节肢动物祖先类型和真节肢动物的形态特征，是一种少见的嵌合动物。
为寻找麒麟虾的演化位置、揭示其演化价值，探究团队中的曾晗博士在对中国澄江动物群和加拿大布尔吉斯页岩数万块节肢动物化石多年观察探究的基础上，整合了“节肢动物起源和早期演化”领域的二十多个形态资料集，编码了该领域新近的一个含有81个分类群和283个性状的资料矩阵，使用各式模型和参数开展了演化树重建。谱系发生确认结局一致表明，麒麟虾的演化位置位于真节肢动物的最根部，处于奇虾类和其它真节肢动物之间。
所以，麒麟虾代表了节肢动物起源过程中的核心过渡类型，它首次填补了从奇虾类到真节肢动物之间巨大的演化空白，为真节肢动物一系列核心演化革新的起源提供了重大参考点，例如硬化的表皮、分节的腿肢和愈合的头部。
另外，麒麟虾的探究也为确认寒武纪真节肢动物之间的谱系关系提供了新近线索。例如，抚仙湖虫类或等刺虫类等类群曾被觉得是真节肢动物的原始类型。麒麟虾的察觉和新的谱系确认改变了这些认识，扶持了大附肢类和螯肢类是真节肢动物中更基干的类型，而等刺虫类、全足类（含有三叶虫）和抚仙湖虫类则归于朝有颚类演化的支系。
值得留意的是，有关节肢动物第一对附肢的演化难题也是“节肢动物起源和早期演化”探究的核心信息之一。在冠群节肢动物中，有颚类的第一对附肢是感受型的触角，而螯肢类的第一对附肢则是捕食型的螯肢。麒麟虾的察觉揭示了节肢动物第一对附肢的演化新模式，它的嵌合特征有力扶持了奇虾类的爪状前附肢和大附肢类的钳状附肢是同源的。该探究重建的演化模型表明，以奇虾和麒麟虾为代表，节肢动物第一对附肢的原始类型是多节的捕食型附肢，但在螯肢类和有颚类的起源过程中历程了完全各异的演化路径。在螯肢类的起源过程中，第一对附肢的肢节数逐步缩减，演化出了钳状的螯肢，保留了捕食特性。而在有颚类的起源过程中，第一对附肢逐步失去了捕食特性，最后特化为感受型的触角。 
该成果得到了中国科学院战略性前沿先导技术专项（B类）、全国自然科学基金委、江苏省基础探究打算、现代古生物学和地层学全国重点评测室的大力扶持。
论文有关信息：Zeng, H., Zhao, F., Niu, K., Zhu, M., Huang, D., 2020. An early Cambrian euarthropod with radiodont-like raptorial appendages. Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2883-7.