寒武紀“澄江生物群”中形態奇異的火把蟲實際上是丟失身體後部腿肢的葉足動物

寒武紀“澄江生物群”中形態奇異的火把蟲實際上是丟失身體後部腿肢的葉足動物
（神秘的地球uux.cn報道）據雲南大學（雲南省古生物研究重點實驗室 供稿）：近期，國際著名學術期刊Current Biology發表了雲南大學雲南省古生物研究重點實驗室與英國埃克塞特大學及倫敦自然曆史博物館合作完成的題為“一個寒武紀早期管居葉足動物”（A Tube-Dwelling Early Cambrian Lobopodian）的科研論文。在該論文中，研究人員揭秘了寒武紀“澄江生物群”中形態奇異的火把蟲實際上是一個為了適應底棲管居生活而丟失了身體後部腿肢的葉足動物，這也是動物進化史中出現組織器官適應性退化消失的最早的例子。馬曉婭研究員的博士研究生Richard Howard為論文第一作者，馬曉婭研究員和侯先光研究員為共同通訊作者。論文為開源免費下載：https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.01.075
火把蟲（Facivermis）最早由侯先光研究員於1989年首次發現和命名，是寒武紀澄江生物群中比較稀有的一類蠕形動物，生活在距今5.18億年前的海洋底部。該類動物具有一個細長的蠕蟲狀身體，身體前端具有5對觸手，身體末端膨大。由於其形態怪異，三十多年來古生物學家對於該物種的分類位置和進化意義一直爭議不斷，早期研究認為其是環節動物、觸手冠動物、舌形動物，或是從無腿的環神經類蠕蟲向有腿的泛節肢動物進化的一個過渡類群。
經過長年化石標本的積累，雲南省古生物研究重點實驗室研究團隊在新的化石標本裏發現了與火把蟲的身體保存在一起的管狀構造，證明火把蟲是一個底棲管居動物，而其身體膨大的末端起到了錨的作用將蟲體固定在管內。同時，研究人員還發現了火把蟲頭部成對的眼睛等新的形態特征構造。
結合這些新的化石發現，並通過係統發育分析的方法，研究人員終於揭開了火把蟲的神秘麵紗。研究結果顯示，火把蟲其實隸屬於寒武紀葉足動物的囉哩山蟲科。葉足動物是一類已經滅絕的早期蠕形動物，俗稱“有腿的蠕蟲”。雖然葉足動物化石標本稀少，但對理解泛肢動物的進化曆程卻至關重要， 與現生的緩步動物門（俗稱水熊蟲）、有爪動物門（俗稱天鵝絨蟲）和節肢動物（如蝦蟹、昆蟲、蜈蚣和蜘蛛）的起源和早期演化有著密不可分的關係。囉哩山蟲科的葉足動物已經具備了比較明顯的體區分化，主要表現為：身體前部的腿肢細長且帶有剛毛，主要用於濾食；身體後部的腿肢粗短且帶有爪，主要用於運動和攀爬。而火把蟲則開啟了一個全新的生活模式，是目前已知的唯一一個經營底棲管居生活的葉足類動物。火把蟲在適應管居生活的進化過程中發生變異，丟失了身體後部原本用於運動和攀爬的腿肢，但保留了身體前端用於取食的腿肢。這也是我們目前所知的動物在進化過程中出現組織器官適應性退化消失的最早的例子。
寒武紀是早期生物多樣性大爆發的一個關鍵時期，而“寒武紀生命大爆發”的原因是古生物學家和進化生物學家不斷探討的一個重要科學問題。該研究證明即使在這麽早的動物進化階段，組織器官適應性退化消失的例子已經發生。研究進一步展示了寒武紀期海洋生態係統的複雜性，而早期生物的適應性輻射成就了生物多樣性的大爆發。