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    寒武纪节肢动物头部解剖研究取得重大突破

    日期 2013-03-18   来源:地球科学部   作者:张志飞  【 】   【打印】   【关闭

      在尊龙凯时面上项目的资助下(项目编号41272027),云南大学古生物研究重点实验室杨杰副研究员和张喜光教授与剑桥大学合作于2月28日在英国《自然》杂志发表了他们的最新研究成果——《抚仙湖虫类的特化附肢和早期泛节肢动物头部组构》。

      头部组织结构(organization)可为节肢动物的系统分类和进化史提供至关重要的信息。寒武纪早期的抚仙湖虫类群(fuxianhuiids)历来被视为原始干群节肢动物的基本代表,但是,以往发现的抚仙湖虫类化石,由于多被宽大的头甲覆盖,头部的组织结构在通常情况下无法准确辨析。加之标本保存难得十全十美,致使研究者对抚仙湖虫类群一些基本性状缺乏透彻的认知,进而在包含系统分类和演化意义上的论证中出现极大分歧。例如,位于腹面口部两侧一对月牙形的角后构造(post-antennal structures)曾被一些学者解释成“大附肢”,随后又被认定为消化盲管。可想而知,依据如此悬殊的辨识得出的推论和结论,势必然大相径庭,偏离客观事实。

      发现于昆明东郊寒武系沧浪铺阶(约515百万年前)小石坝“化石宝库”(fossil Lagerstätte)中的小石坝抚仙湖虫(Fuxianhuia xiaoshibaensis)和昆明澄江虾(Chengjiangocaris kunmingensis),以其“埋藏剖析”(taphonomic dissection),即头甲掀开”的独特保存模式,清晰地裸露出这些原始节肢类头部基本结构、附肢类型及附着方式。据此确认了原本视为“大附肢”或消化盲管的构造,实为特化的角后附肢(SPAs),功能分析表明这对特化附肢可适度运动,能进行清扫取食(sweep feeding)。新的发现因此剖析了抚仙湖虫类群头部附肢的基本特性,并对过去有关附肢演变的种种假说提供了可比较、甄别的实证依据,澄清了因对头部关键性状、结构组织认识存在偏差引发的若干悬而未决的难题,在备受关注的早期节肢动物起源和演化前沿研究领域,迈出了十分有意义的一步。此外,小石坝“化石宝库”还产出大量三叶虫、鳃曳类、腕足类等以及其它许多与下伏地层(筇竹寺阶)中的澄江化石群有着密切联系的无脊椎动物化石,由此拓展了此类特异保存(布尔吉斯型)化石群的时空分布。作为一个关键、以往欠缺的中间纽带,小石坝化石群可追溯、联系我们已较为熟知,却又孤立保存于不同地史时期的澄江、关山、凯里化石群,为今后深入探讨发生在华南的节肢动物早期辐射分异和演化奠定了良好基础。

    论文相关信息:Yang, J., Ortega-Hernández, J., Butterfield, N.J., & Zhang, X.-G. 2013. Specialized appendages in fuxianhuiids and the head organization of early euarthropods. Nature 494: 468–471. doi:10.1038/nature11874