博士生一作,云南大學(xué)最新Science:發(fā)現(xiàn)5.14億年前古生物!
2024年8月2日,云南大學(xué)古生物研究院、云南省古生物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馬曉婭團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)最新研究成果在Science發(fā)表。該論文由云南大學(xué)博士畢業(yè)生張光旭(第一作者)和導(dǎo)師馬曉婭研究員(共同通訊作者),與英國(guó)牛津大學(xué)Luke Parry副教授(共同通訊作者)和布里斯托大學(xué)Jakob Vinther博士(合作作者)共同合作完成。
研究團(tuán)隊(duì)在云南省東部5.14億年前的寒武紀(jì)關(guān)山生物群中發(fā)現(xiàn)和報(bào)道了一個(gè)新的寒武紀(jì)軟體動(dòng)物,將其命名為“多刺世山蟲(chóng)(Shishania aculeata)”。多刺世山蟲(chóng)的標(biāo)本僅有幾厘米長(zhǎng),身體扁平,兩側(cè)對(duì)稱,呈橢圓形,無(wú)殼(類似于今天的蛞蝓),身體背部密密麻麻地覆蓋著由幾丁質(zhì)構(gòu)成的小尖錐骨片,腹面光滑,具有寬大的、肌肉發(fā)達(dá)的足部 (圖一和二)。

圖一:寒武紀(jì)多刺世山蟲(chóng)(Shishania aculeata)化石標(biāo)本

圖二:寒武紀(jì)多刺世山蟲(chóng)(Shishania aculeata)的多方位復(fù)原圖
多刺世山蟲(chóng)化石標(biāo)本最早由云南大學(xué)博士畢業(yè)生張光旭于2019年3月在云南省富民縣首次發(fā)現(xiàn)。這些標(biāo)本乍一看并不起眼,張光旭最初將其稱為“塑料袋”,因?yàn)樗鼈兛雌饋?lái)像腐爛的小塑料袋。但經(jīng)進(jìn)一步分析,研究團(tuán)隊(duì)驚喜地發(fā)現(xiàn),這些不起眼的標(biāo)本是非常稀有的、保存了軟軀體的寒武紀(jì)軟體動(dòng)物化石。
今天的軟體動(dòng)物是動(dòng)物界第二大門,有八萬(wàn)多個(gè)物種,形態(tài)極其多樣,包括蝸牛、河蚌、海螺、烏賊等物種。其形態(tài)的多樣性和差異性,對(duì)科學(xué)家了解軟體動(dòng)物的起源和早期演化帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn),尤其是關(guān)于其生物礦化的殼的來(lái)源等重大科學(xué)問(wèn)題一直存在很多爭(zhēng)議。軟體動(dòng)物在寒武紀(jì)早期迅速輻射演化,因此寒武紀(jì)軟體動(dòng)物化石,特別是保存完好的軟體動(dòng)物化石,可以為了解軟體動(dòng)物的起源和早期演化提供重要的直接證據(jù)。然而,軟體動(dòng)物身體柔軟,容易腐爛,很難形成完整的化石,因此,保存了軟軀體的完整寒武紀(jì)軟體動(dòng)物化石極為罕見(jiàn)。此次發(fā)現(xiàn)的保存了精細(xì)解剖構(gòu)造的多刺世山蟲(chóng)化石標(biāo)本為理解軟體動(dòng)物及其冠輪動(dòng)物(如環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物、苔蘚動(dòng)物和腕足動(dòng)物)的早期演化提供了重要信息。
系統(tǒng)發(fā)育分析顯示,多刺世山蟲(chóng)為一個(gè)干群軟體動(dòng)物,表明軟體動(dòng)物的祖先應(yīng)是扁平的,且背部布滿了密集的中空幾丁質(zhì)骨刺。同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)運(yùn)用一系列先進(jìn)的成像和分析技術(shù),揭示了錐形刺內(nèi)部的微觀細(xì)節(jié),表明這些刺由一些微小的管道系統(tǒng)構(gòu)成(圖三),直徑不到百分之一毫米,這種分泌硬質(zhì)部分的方法與環(huán)節(jié)動(dòng)物的剛毛的生長(zhǎng)方式一致,證明不同冠輪動(dòng)物中的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)(例如剛毛和生物礦化的殼)都具有一個(gè)共同的起源。

圖三:寒武紀(jì)多刺世山蟲(chóng)(Shishania aculeata)的錐形骨板和細(xì)微管狀構(gòu)造
多刺世山蟲(chóng)是目前發(fā)現(xiàn)的最早的保存了軟軀體的軟體動(dòng)物之一。對(duì)它的發(fā)現(xiàn)和研究為了解軟體動(dòng)物的早期演化提供了重要的新證據(jù)和理論,有助于理解軟體動(dòng)物在寒武紀(jì)大爆發(fā)期間的快速多樣化過(guò)程。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)也凸顯了云南省寒武紀(jì)巖石中特異保存的軟軀體化石的重要性,新的技術(shù)和方法可以讓人們不斷揭示這些早期動(dòng)物的秘密,為理解動(dòng)物演化的早期階段提供重要線索。
該研究得到云南省科技廳云南大學(xué)“雙一流”建設(shè)聯(lián)合專項(xiàng)重大項(xiàng)目(202301BF07001-021)的資金支持。
新一輪“雙一流”建設(shè)以來(lái),學(xué)校大力實(shí)施“學(xué)術(shù)興?!保粩嗪粚?shí)基礎(chǔ)研究根基,持續(xù)推進(jìn)有組織的科研工作。目前已經(jīng)在《Nature》《Science》和《PNAS》發(fā)表論文共計(jì)15篇,有效支撐學(xué)??萍紕?chuàng)新與“雙一流”建設(shè)。
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