中新網(wǎng)西安7月9日電 (記者 阿琳娜)記者9日從西北大學(xué)獲悉，中法團(tuán)隊聯(lián)合研究揭示了中國寒武紀(jì)早期皺囊蟲和貝雷蟲共同構(gòu)成蛻皮動物一個新的高級分類單元——皺囊動物門，并且否定了皺囊動物是由具有終端口的蠕蟲狀環(huán)神經(jīng)動物簡化而來的觀點。
據(jù)介紹，蛻皮動物是地球上數(shù)量最多，種類最豐富的無脊椎動物，并占據(jù)了海陸空各種生態(tài)位，因為在生長發(fā)育過程中經(jīng)歷多次蛻皮而得名。蛻皮動物的身體一般由頭部和軀干組成，呈長條狀。
圖為現(xiàn)生的蛻皮動物及其系統(tǒng)發(fā)育樹。韓健供圖現(xiàn)生和已知的化石蛻皮動物的身體構(gòu)型表明：蛻皮動物共同祖先的體構(gòu)可能呈蠕形，并且軀干不發(fā)育腿，吻部的口在身體最前端(簡稱終端口)。近幾十年來在整個寒武紀(jì)，甚至寒武紀(jì)最早期(5.35億年前)不斷發(fā)現(xiàn)的發(fā)育終端口的蠕形蛻皮動物化石也支持這個觀點。然而，發(fā)現(xiàn)自大約5.35億年前陜南寒武紀(jì)幸運(yùn)期地層中有口無肛門的微型囊狀蛻皮動物皺囊蟲并不支持該假設(shè)。
皺囊蟲的發(fā)現(xiàn)說明在蛻皮動物演化的早期階段除了蠕蟲狀形態(tài)，還出現(xiàn)囊狀形態(tài)，雖然，仍然有古生物學(xué)家基于個別標(biāo)本認(rèn)為皺囊蟲口部位于身體最前端而并非腹面。上述兩種對立的觀點產(chǎn)生以下幾個問題：口部究竟位于腹部還是最前端？囊狀和蠕蟲狀構(gòu)型哪一種最早出現(xiàn)？蛻皮動物共同祖先的身體結(jié)構(gòu)到底是什么樣？
圖為寒武紀(jì)幸運(yùn)期的皺囊蟲(A-B)和寒武紀(jì)第二期的貝雷蟲(C-F)。A-B，側(cè)視及其復(fù)原圖。C，E，俯視及其復(fù)原圖。D，F(xiàn)，側(cè)視及其復(fù)原圖。韓健供圖最近，長安大學(xué)郭俊鋒教授研究團(tuán)隊在湖北三峽地區(qū)寒武紀(jì)第二期(5.29億年前)地層中發(fā)現(xiàn)一種微體化石貝雷蟲。貝雷蟲長度在1毫米至3毫米之間，形如其名，前尖后鈍，前低后高，整體形態(tài)像一頂貝雷帽，因此得名。其凸起的弧面覆蓋兩側(cè)對稱排列的刺狀骨片，骨片沿著動物的前后方向縱向分布。較扁平的一面保存差，可見一個大的殘缺的開口。形態(tài)上，貝雷蟲明顯屬于兩側(cè)對稱動物。功能上，一般底棲生活的兩側(cè)對稱動物中刺狀骨片具有防御作用且多發(fā)育在背部。因此，背部更硬也更易保存下來。另外，所有兩側(cè)對稱動物毫無例外都發(fā)育口。貝雷蟲背部沒有口，那么口只能存在腹面殘缺開口的內(nèi)部。
圖為皺囊蟲類的系統(tǒng)發(fā)育位置(A)及其可能的演化過程(B)。韓健供圖長安大學(xué)郭俊鋒教授表示，就形態(tài)、身體比例、骨板分布而言，貝雷蟲和皺囊蟲非常相似。但是貝雷蟲顯示出更為清晰的背腹分化和前后分化，如腹部更平無骨板，用于防御的背部骨板更少且更為發(fā)達(dá)。顯然，貝雷蟲是由皺囊蟲演變而來。目前貝雷蟲并沒有直接觀察到口，口是推測而來的，在以后的工作中希望能找到口的直接證據(jù)。
西北大學(xué)韓健研究員介紹，系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果表明貝雷蟲和皺囊蟲組成了一個至少動物門級別的單系群——皺囊動物門，并與現(xiàn)生八個蛻皮動物門的共祖組成姐妹群。該結(jié)果表明：皺囊蟲類有別于現(xiàn)生類型的蛻皮動物，可能更接近蛻皮動物共祖。
該研究成果以“蛻皮動物體構(gòu)早期演化(Early evolution of the ecdysozoan body plan)”為題在國際著名生物學(xué)綜合期刊《eLife》發(fā)表。西北大學(xué)王鄧博士、長安大學(xué)強(qiáng)亞琴博士和法國里昂大學(xué)Jean Vannier研究員為該論文共同第一作者；長安大學(xué)郭俊鋒教授和西北大學(xué)韓健研究員為共同通訊作者。(完)