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5亿年前的小瓶状化石,可能改写海星家谱的起点

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一块来自中国云南的化石,把海星家谱的起点往前推了一大步。它只有8到22毫米长,形状像个瓶子,身体柔软如果冻,头顶长着一圈羽毛状的触手——这和我们印象中"海星的祖先大概是条钻在海底泥里的虫子"的设想,差得有点远。


这项研究发表在《当代生物学》(Current Biology)10月19日刊上。研究者在中国云南的帽天山页岩中找到了几件此前未知的标本,把它们命名为一个新物种:Yujingia glutenotunica。这个地点以保存寒武纪大爆发时期的软躯体动物闻名——那正是绝大多数主要动物门类首次出现在化石记录里的演化爆发期。

要理解这块化石为什么重要,得先认识一个词:步带动物(ambulacraria)。它是后口动物两大分支之一,早在1880年代就被划分出来。这个分支下有两类长相天差地别的动物:一类是棘皮动物,比如海星;另一类是半索动物,比如柱头虫。一个呈五辐射对称,一个呈两侧对称、像条蠕虫——同一家族,外形却像两个星球的生物。

论文共同作者、剑桥大学古生物学家乔瓦尼·穆西尼(Giovanni Mussini)把这种反差说得很直白:"海星及其近亲的五辐射对称,和柱头虫及其近亲的两侧对称、蠕虫状身体,直到现在都算是个谜。"

谜底的一部分,可能就藏在这只"小瓶子"里。研究者描述,Yujingia glutenotunica 的身体柔软、呈凝胶状,顶部有羽毛状触手,用来从水中捕捉食物颗粒;另有一组附肢,很可能把它固定在海底,不过它或许也能稍微移动一点。

研究团队分析了100个现存与已灭绝物种的解剖特征,把这种新动物放在了步带动物最后共同祖先的附近位置。换句话说,它像是站在家族分叉口附近的一位"见证者"。

过去的主流想象是另一种画面。穆西尼说:"人们倾向于把步带动物的最后共同祖先想成更接近一条生活在海底洞穴里的蠕虫,从水中滤食。"而这块新化石给出的提示是:共同祖先可能其实是用触手取食的,形态上可能更接近海星及其近亲。

这里的关键词是"可能"。研究者提出的是基于解剖特征分析的推测,而非已经盖棺定论的结论。

穆西尼进一步谈到生态如何把不同支系推上截然不同的演化道路:"脊索动物变得依赖移动来寻找食物,于是身体流线化、发展出大脑;而海星这一支则相对固着在海底,专精于这种颗粒取食的生活方式。"同一场寒武纪大爆发,走出了两种完全不同的活法。

论文资深作者、西北大学古生物学家舒德干把问题放到了更大的坐标上:"后口动物各大类群在寒武纪大爆发期间如何分化,是动物演化中最核心的问题之一。"在他看来,Yujingia glutenotunica 帮助把生活在海底的原始带触手动物,与现代棘皮动物和半索动物连接了起来;它也为理解棘皮动物从两侧对称到五辐射体型的那场深刻转变,提供了一个新的观察角度。

一块指甲盖大小的化石,未必能立刻终结一场持续百余年的分类争论。但它至少提醒我们:那些看起来最不像一家人的动物,可能共享着一个我们还没想象到的祖先模样。

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