皺囊蟲(chóng)標(biāo)本的掃描電鏡照片。（受訪者供圖）

皺囊蟲(chóng)的復(fù)原圖（楊定華繪制）和系統(tǒng)位置圖

A前視、B左側(cè)視、C后視、D皺囊蟲(chóng)為蛻皮動(dòng)物全群。（受訪者供圖）

(相關(guān)資料圖)

2017年，研究人員在陜南西鄉(xiāng)縣張家溝剖面寒武系幸運(yùn)階寬川鋪組的含磷灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了皺囊蟲(chóng)化石，其被認(rèn)為是最早的后口動(dòng)物，并由此提出后口動(dòng)物可能有一個(gè)毫米大小的、生活在海底泥沙縫隙中的、有口無(wú)肛的祖先類(lèi)型。

近期，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)南京古生物所）聯(lián)合國(guó)內(nèi)外科研單位研究人員組成的一支研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)陜南約5.35億年前的微體化石皺囊蟲(chóng)的深入研究，對(duì)其親緣關(guān)系和演化意義給予了全新解讀。相關(guān)研究成果8月17日在線(xiàn)發(fā)表于《自然》（Nature）。

這里的后口動(dòng)物包括棘皮動(dòng)物（海百合，海星，海膽等）、半索動(dòng)物（腸鰓類(lèi)和羽鰓類(lèi)等）、頭索動(dòng)物（文昌魚(yú)等）、尾索動(dòng)物（海鞘等）和脊椎動(dòng)物（魚(yú)、青蛙、鱷魚(yú)、恐龍、鳥(niǎo)、老虎、熊貓和人類(lèi)等）。

論文通訊作者、南京古生物所研究員張華僑向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹，支持皺囊蟲(chóng)為后口動(dòng)物的關(guān)鍵特征是化石中的“鰓孔”結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是后口動(dòng)物的原始特征之一。

皺囊蟲(chóng)是毫米大小的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物，具有囊形的身體和末端的開(kāi)口，圍繞口發(fā)育了輻射狀皺褶，輻射對(duì)稱(chēng)排列的具刺突起。

通過(guò)對(duì)更多的、保存更加完整的化石標(biāo)本開(kāi)展深入研究，張華僑等人發(fā)現(xiàn)皺囊蟲(chóng)身體兩側(cè)對(duì)稱(chēng)排列了具刺骨板，反口面有大量小刺，而曾被解釋為“鰓孔”的結(jié)構(gòu)，很可能是封閉的具刺骨板在化石化過(guò)程中磨損形成的孔狀結(jié)構(gòu)。

“皺囊蟲(chóng)的一些關(guān)鍵特征，比如發(fā)育表皮又叫角質(zhì)層、上皮不具纖毛、末端的口和環(huán)口的輻射對(duì)稱(chēng)排列的結(jié)構(gòu)，均表明它和蛻皮動(dòng)物有更近的親緣關(guān)系。”張華僑指出，皺囊蟲(chóng)更可能是蛻皮動(dòng)物而不是后口動(dòng)物。

蛻皮動(dòng)物是原口動(dòng)物的一個(gè)分支，它包括環(huán)神經(jīng)動(dòng)物（鰓曳蟲(chóng)，動(dòng)吻蟲(chóng)，蛔蟲(chóng)，馬線(xiàn)蟲(chóng)等）和泛節(jié)肢動(dòng)物（天鵝絨蟲(chóng)，水熊蟲(chóng)，三葉蟲(chóng)，蜘蛛，昆蟲(chóng)，蜈蚣，蝦，蟹等）。

據(jù)了解，已知最早的蛻皮動(dòng)物化石出現(xiàn)在寒武紀(jì)幸運(yùn)期，但都是環(huán)神經(jīng)動(dòng)物，皺囊蟲(chóng)為已知最早的蛻皮動(dòng)物增添了全新類(lèi)型。

張華僑還指出，皺囊蟲(chóng)在蛻皮動(dòng)物內(nèi)部的系統(tǒng)位置尚未解決，它可能是環(huán)神經(jīng)動(dòng)物的祖先類(lèi)型、泛節(jié)肢動(dòng)物的祖先類(lèi)型或蛻皮動(dòng)物的祖先類(lèi)型。

另外，蛻皮動(dòng)物一般具有“蠕形”體構(gòu)，它們的最晚共同祖先可能也是蠕形的。皺囊蟲(chóng)的“囊形”體構(gòu)明顯有別于其它蛻皮動(dòng)物的“蠕形”體構(gòu)，這表明“蠕形”并不是蛻皮動(dòng)物唯一的體構(gòu)類(lèi)型，蛻皮動(dòng)物最晚共同祖先也可能并非蠕形。

“這項(xiàng)研究最大的難點(diǎn)在于如何尋找保存更加完美的化石標(biāo)本。”張華僑告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，“我們?cè)?012年就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了相關(guān)的化石了，但是因?yàn)楸４鏍顟B(tài)非常不好，不能深入研究，于是決定先尋找保存更好的化石，直到2020年，我們才繪制出皺囊蟲(chóng)的復(fù)原圖。”

張華僑表示，蛻皮動(dòng)物體構(gòu)的起源問(wèn)題，仍有待于對(duì)寒武紀(jì)幸運(yùn)期已知最早蛻皮動(dòng)物的相互演化關(guān)系開(kāi)展進(jìn)一步研究。

相關(guān)論文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-022-05107-z

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