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南京古生物所揭示三叶虫与节肢动物有颚类的亲

2019-07-31 17:06

(原载于《科技日报》 2017-05-12 01版)

(原载于《光明日报》 2017年05月19日12版)

论文信息:Han Zeng, Fangchen Zhao*, Zongjun Yin, Maoyan Zhu. 2017. Appendages of an early Cambrian metadoxidid trilobite from Yunnan, SW China support mandibulate affinities of trilobites and artiopods.bv1946伟德入口, Geological Magazine: 1–23. doi: 10.1017/S0016756817000279.

宜良红石崖虫化石发现于云南昆明附近寒武纪早期地层中,是继云南寒武纪澄江生物群中发现中间型始莱德利基虫后,在中国发现的保存形态完整腿肢的第二种三叶虫。

长得像就是一家的?那可未必。中国科学院南京地质古生物研究所近日通过研究寒武纪早期地层中的化石,发现已灭绝的三叶虫和与节肢动物门有颚类的动物亲缘关系更近,而不是传统观点所认为的与三叶虫“长得像”的螯肢类。该成果揭示出三叶虫和相关“三叶形虫”的内肢和外肢具有不同的形态分异,这种形态分异的模式与以鲎为代表的螯肢类外肢明显退化的情况迥异。

赵方臣告诉记者,长期以来,三叶虫软体解剖信息缺乏,其演化关系存在争议。传统观点认为,三叶虫与以蝎子、蜘蛛、蜱螨、鲎等为代表的螯肢类节肢动物演化关系更近,而近年来越来越多证据支持三叶虫与有颚类节肢动物关系亲密。

论文链接

负责这项研究的中科院南京地质古生物研究所研究员赵方臣介绍,现生的节肢动物主要分为以蝎子、鲎等为代表的螯肢类,以虾蟹等甲壳类为代表的有颚类。传统的观点认为三叶虫和螯肢类的演化关系更近,而近年来越来越多的证据开始支持三叶虫和有颚类的关系亲密。

因此,新的三叶虫软体构造,尤其是附肢的解剖信息,成为解密三叶虫演化关系的关键。目前,全球发现的三叶虫超过2万种,但只有6种展示出形态完整的腿肢。研究人员在云南昆明附近发现了世界上第7种三叶虫,也是在中国发现的保存形态完整腿肢的第二种三叶虫。

“这次发现结合触角、头部分节等证据,支持了三叶虫和有颚类关系更近的说法,弥补了对三叶虫亲缘关系的研究空白,同时给螯肢类假说提出了更多需要解释的问题。”赵方臣说。

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赵方臣说,这种形态分异与现生甲壳类的双枝型附肢十分相似,而与以鲎为代表的螯肢类外肢明显退化的情况迥异。结合触角、头部分节等证据,支持了三叶虫和有颚类关系更近的说法,同时给螯肢类假说提出了更多需要解释的问题。

英国《地质学》杂志日前刊登了对寒武纪早期三叶虫——宜良红石崖虫的最新研究成果,为揭示三叶虫的亲缘关系提供了重要证据。该项成果由古生物所朱茂炎课题组赵方臣研究员和博士研究生曾晗等共同完成。

近日,中国科学院南京地质古生物研究所通过对寒武纪早期三叶虫——宜良红石崖虫解剖研究发现,三叶虫与节肢动物门有颚类的亲缘关系更近,为三叶虫的演化关系提供了重要证据。该项成果由古生物所朱茂炎课题组研究员赵方臣和博士研究生曾晗等共同完成,已发表在国际学术期刊《地质学》上。

作为已灭绝的节肢动物,三叶虫软体解剖信息缺乏,使其演化关系长期存在争议。现生的节肢动物主要分为两大类:一类是以蝎子、蜘蛛、蜱螨、鲎等为代表的螯肢类;另一类是由多足类(以蜈蚣、马陆等为代表)、甲壳类和六足类组成的有颚类。传统的观点认为三叶虫和螯肢类的演化关系更近,而近年来越来越多的证据开始支持三叶虫和有颚类的关系亲密。因此,新的三叶虫软体构造,尤其是附肢的解剖信息,成为解谜三叶虫演化关系的关键。

据介绍,科学家在总结已知三叶虫软躯体信息的基础上,对保存精美触角和腿肢的宜良红石崖虫标本开展详细的解剖学研究,发现与其他三叶虫不同的是,宜良红石崖虫的外肢明显宽大,由三块板状叶片组成,其末端发育长刚毛。

最早的三叶虫出现在距今约5.2亿年前的寒武纪早期。作为已经灭绝2.5亿年的节肢动物,三叶虫软体解剖信息缺乏,因此其演化关系长期受到争议。现生的节肢动物主要分为两大类:一类是以蝎子、蜘蛛、鲎等为代表的螯肢类;另一类是由多足类、甲壳类和六足类组成的有颚类。传统的观点认为,三叶虫和螯肢类的演化关系更近,而近年来越来越多的证据开始支持三叶虫和有颚类的关系亲密。

三叶虫是寒武纪标志性生物,目前已发现超过20000余种。最早的三叶虫出现在距今约5.2亿年前的寒武纪早期,在距今约2.5亿年前的二叠纪末大灭绝中灭绝。宜良红石崖虫化石发现于云南昆明附近寒武纪早期地层中,是世界上发现的第七种存有形态完整腿肢的三叶虫化石,也是继云南寒武纪澄江生物群中发现的中间型始莱德利基虫后,在中国发现的保存形态完整腿肢的第二种三叶虫。

该成果在总结已知三叶虫软躯体信息的基础上,对新发现于我国云南昆明附近寒武纪早期“下庄化石组合”的保存精美触角和腿肢的宜良红石崖虫的百余块标本,开展了详细的解剖学研究,揭示出宜良红石崖虫和其它三叶虫一样具有双枝型腿肢,每条腿肢由内肢和外肢通过原肢与身体相连:原肢单节,通过关节膜与腹甲相连,具发育尖刺的颚基;内肢分为七节,末节具爪,基部六节具发育尖刺的内叶。

新华社昆明5月18日电近日,中国科学家针对寒武纪早期三叶虫——宜良红石崖虫的一项研究表明,三叶虫与节肢动物门有颚类的亲缘关系更近。这为长期存在争议的三叶虫演化问题提供了最新的研究资料。

在总结已知三叶虫软躯体信息的基础上,课题组对保存精美触角和腿肢的宜良红石崖虫的百余块标本展开详细的解剖学研究。研究发现,宜良红石崖虫和其他三叶虫一样具有双枝型腿肢,不同的是,宜良红石崖虫的外肢明显宽大,由三块板状叶片组成,其末端发育长刚毛。这种形态分异与现生甲壳类的有颚类节肢动物双枝型附肢十分相似,而与以鲎为代表的螯肢类外肢明显退化的情况迥异。

三叶虫是已灭绝的一类已知物种数量最多的宏体化石节肢动物,因身体纵向和横向大多分为较为明显的三部分而得名。三叶虫在古代海洋中生活了至少2.7亿年。最早的三叶虫出现在距今约5.2亿年前的寒武纪早期,其物种多样性迅速增加,成为“寒武纪大爆发”这一动物起源和辐射事件的高峰期中最具代表性和年代指示意义的化石之一。因此,寒武纪也被形容为“三叶虫时代”。三叶虫的繁盛持续到了随后的奥陶纪,而后经历了数次生物大灭绝和辐射,其生态地位逐渐衰落,在距今约2.5亿年前的二叠纪末大灭绝中全部消失。

目前,这项研究成果已正式发表在国际学术期刊《地质杂志》上。

宜良红石崖虫腿肢复原

保存精美触角和腿肢结构的寒武纪早期三叶虫——宜良红石崖虫

此项研究得到了科技部“973”项目、中科院先导专项、国家自然科学基金委和国家留学基金委的资助。

自400年前首次有相关科学记录至今,发现的三叶虫已超过20,000余种,但却只发现有约20个种的三叶虫化石保存有软躯体附肢,而其中只有六种展示出形态完整的腿肢。与三叶虫矿化的外壳相比,这些罕见的三叶虫软躯体化石只能保存在埋藏条件特殊的“特异埋藏化石库”中,包括寒武纪的澄江生物群、加拿大布尔吉斯页岩生物群、瑞典奥斯坦生物群,奥陶纪的美国比彻三叶虫化石层和特伦顿群,以及泥盆纪的德国洪斯吕克板岩生物群。

近日,英国Geological Magazine 杂志刊登了对寒武纪早期三叶虫——宜良红石崖虫(Hongshiyanaspis yiliangensis)的最新研究成果。这些化石发现于云南昆明附近寒武纪早期地层中,是世界上发现的第七种,也是继云南寒武纪澄江生物群中发现的中间型始莱德利基虫(Eoredlichia intermedia)后,在中国发现的保存形态完整腿肢的第二种三叶虫。该研究为揭示三叶虫的亲缘关系提供了重要证据,表明三叶虫与节肢动物门有颚类的亲缘关系更近。该项成果由中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎课题组研究员赵方臣和博士研究生曾晗等共同完成。

与其它三叶虫不同的是,宜良红石崖虫的外肢明显宽大,由三块板状叶片组成,其末端发育长刚毛。因此,三叶虫和相关“三叶形虫”的内肢和外肢具有不同的形态分异:内肢形态十分保守,外肢形态分异显著。这种形态分异的模式与现生甲壳类的双枝型附肢十分相似,而与现生剑尾类等螯肢类外肢明显退化的情况迥异。结合触角、头部分节等证据,支持了三叶虫和有颚类的关系更近,同时给螯肢类假说提出了更多需要解释的问题。

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