博士生一作,云南大學(xué)最新Science:發(fā)現(xiàn)5.14億年前古生物!
2024年8月2日,云南大學(xué)古生物研究院、云南省古生物研究重點實驗室馬曉婭團隊的一項最新研究成果在Science發(fā)表。該論文由云南大學(xué)博士畢業(yè)生張光旭(第一作者)和導(dǎo)師馬曉婭研究員(共同通訊作者),與英國牛津大學(xué)Luke Parry副教授(共同通訊作者)和布里斯托大學(xué)Jakob Vinther博士(合作作者)共同合作完成。
研究團隊在云南省東部5.14億年前的寒武紀關(guān)山生物群中發(fā)現(xiàn)和報道了一個新的寒武紀軟體動物,將其命名為“多刺世山蟲(Shishania aculeata)”。多刺世山蟲的標本僅有幾厘米長,身體扁平,兩側(cè)對稱,呈橢圓形,無殼(類似于今天的蛞蝓),身體背部密密麻麻地覆蓋著由幾丁質(zhì)構(gòu)成的小尖錐骨片,腹面光滑,具有寬大的、肌肉發(fā)達的足部 (圖一和二)。

圖一:寒武紀多刺世山蟲(Shishania aculeata)化石標本

圖二:寒武紀多刺世山蟲(Shishania aculeata)的多方位復(fù)原圖
多刺世山蟲化石標本最早由云南大學(xué)博士畢業(yè)生張光旭于2019年3月在云南省富民縣首次發(fā)現(xiàn)。這些標本乍一看并不起眼,張光旭最初將其稱為“塑料袋”,因為它們看起來像腐爛的小塑料袋。但經(jīng)進一步分析,研究團隊驚喜地發(fā)現(xiàn),這些不起眼的標本是非常稀有的、保存了軟軀體的寒武紀軟體動物化石。
今天的軟體動物是動物界第二大門,有八萬多個物種,形態(tài)極其多樣,包括蝸牛、河蚌、海螺、烏賊等物種。其形態(tài)的多樣性和差異性,對科學(xué)家了解軟體動物的起源和早期演化帶來了巨大挑戰(zhàn),尤其是關(guān)于其生物礦化的殼的來源等重大科學(xué)問題一直存在很多爭議。軟體動物在寒武紀早期迅速輻射演化,因此寒武紀軟體動物化石,特別是保存完好的軟體動物化石,可以為了解軟體動物的起源和早期演化提供重要的直接證據(jù)。然而,軟體動物身體柔軟,容易腐爛,很難形成完整的化石,因此,保存了軟軀體的完整寒武紀軟體動物化石極為罕見。此次發(fā)現(xiàn)的保存了精細解剖構(gòu)造的多刺世山蟲化石標本為理解軟體動物及其冠輪動物(如環(huán)節(jié)動物、軟體動物、苔蘚動物和腕足動物)的早期演化提供了重要信息。
系統(tǒng)發(fā)育分析顯示,多刺世山蟲為一個干群軟體動物,表明軟體動物的祖先應(yīng)是扁平的,且背部布滿了密集的中空幾丁質(zhì)骨刺。同時,研究團隊通過運用一系列先進的成像和分析技術(shù),揭示了錐形刺內(nèi)部的微觀細節(jié),表明這些刺由一些微小的管道系統(tǒng)構(gòu)成(圖三),直徑不到百分之一毫米,這種分泌硬質(zhì)部分的方法與環(huán)節(jié)動物的剛毛的生長方式一致,證明不同冠輪動物中的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)(例如剛毛和生物礦化的殼)都具有一個共同的起源。

圖三:寒武紀多刺世山蟲(Shishania aculeata)的錐形骨板和細微管狀構(gòu)造
多刺世山蟲是目前發(fā)現(xiàn)的最早的保存了軟軀體的軟體動物之一。對它的發(fā)現(xiàn)和研究為了解軟體動物的早期演化提供了重要的新證據(jù)和理論,有助于理解軟體動物在寒武紀大爆發(fā)期間的快速多樣化過程。這個新發(fā)現(xiàn)也凸顯了云南省寒武紀巖石中特異保存的軟軀體化石的重要性,新的技術(shù)和方法可以讓人們不斷揭示這些早期動物的秘密,為理解動物演化的早期階段提供重要線索。
該研究得到云南省科技廳云南大學(xué)“雙一流”建設(shè)聯(lián)合專項重大項目(202301BF07001-021)的資金支持。
新一輪“雙一流”建設(shè)以來,學(xué)校大力實施“學(xué)術(shù)興?!保粩嗪粚嵒A(chǔ)研究根基,持續(xù)推進有組織的科研工作。目前已經(jīng)在《Nature》《Science》和《PNAS》發(fā)表論文共計15篇,有效支撐學(xué)校科技創(chuàng)新與“雙一流”建設(shè)。
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