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　　近日，中科院南京地質(zhì)古生物研究所科研團(tuán)隊(duì)在全球首次發(fā)現(xiàn)了一種5億多年前的蝦形化石：它長(zhǎng)相奇異，有五只眼睛，既有海洋巨型捕食動(dòng)物奇蝦的掠食性附肢，又有我們熟知的蚊蟲蝦蟹等節(jié)肢動(dòng)物硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。

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　　因?yàn)槠渖眢w嵌合了多種動(dòng)物的形態(tài)特征，就如同中國(guó)傳統(tǒng)神話中的瑞獸——麒麟，因此被命名為“章氏麒麟蝦”。

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麒麟蝦化石 。曾晗供圖

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　　中國(guó)科學(xué)家在寒武紀(jì)地層里發(fā)現(xiàn)的這些麒麟蝦化石，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物起源過程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)，將解開節(jié)肢動(dòng)物起源這一生物進(jìn)化的百年謎題。北京時(shí)間11月5日，《自然》雜志發(fā)表了這一最新研究成果。

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　　“這是我們研究澄江動(dòng)物群的又一重大發(fā)現(xiàn)，麒麟蝦代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過渡型物種，它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動(dòng)物的中間橋梁，給生物進(jìn)化論增添了一個(gè)強(qiáng)有力的化石證據(jù)?！卑l(fā)表該論文的寒武紀(jì)大爆發(fā)研究組負(fù)責(zé)人朱茂炎研究員表示。

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麒麟蝦化石?？萍既?qǐng)?bào)記者 陳磊攝

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　　寒武紀(jì)大爆發(fā)的科學(xué)謎題

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　　地球生命經(jīng)歷了約40億年的漫長(zhǎng)歷史，為何直到5億多年前的寒武紀(jì)時(shí)代，復(fù)雜多樣的生命才在地球上突然出現(xiàn)？從達(dá)爾文開始，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”這一重大生命演化事件，一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。達(dá)爾文在他的《物種起源》里就特別提到，復(fù)雜動(dòng)物在寒武紀(jì)突然出現(xiàn)是對(duì)進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn)。

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　　“1984年，我們研究所的科學(xué)家在云南發(fā)現(xiàn)的澄江動(dòng)物群更加凸顯了‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’的突發(fā)性，將‘達(dá)爾文的困惑’推向頂峰。”該論文的通訊作者黃迪穎研究員解釋說，因?yàn)槌谓瓌?dòng)物群中的化石發(fā)現(xiàn)表明，包括脊椎動(dòng)物在內(nèi)，幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物門類在5.2億年前都已經(jīng)出現(xiàn)了。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論，想要破解“寒武紀(jì)大爆發(fā)”之謎，科學(xué)家就需要找到像始祖鳥這樣的動(dòng)物門類起源的過渡型祖先化石?！?/p>

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澄江動(dòng)物群生態(tài)復(fù)原。楊定華繪圖

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　　填補(bǔ)節(jié)肢動(dòng)物起源過程的缺失環(huán)節(jié)

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　　澄江動(dòng)物群中，多樣性最高的是節(jié)肢動(dòng)物。

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　　“從‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’開始，節(jié)肢動(dòng)物便是地球上最成功的動(dòng)物之一，也是當(dāng)今地球個(gè)體數(shù)量最多的動(dòng)物?！睋?jù)該論文第一作者曾晗博士介紹，“節(jié)肢動(dòng)物有表皮硬化、身體分節(jié)、附肢分節(jié)等特征，它們占據(jù)了動(dòng)物界中大約80%的物種多樣性，征服‘海陸空’。我們熟知的蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛都是節(jié)肢動(dòng)物?！?/p>

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　　但節(jié)肢動(dòng)物起源一直成謎，并困擾著一代又一代的科學(xué)家?！昂浼o(jì)節(jié)肢動(dòng)物之間的演化關(guān)系尚無定論?！痹险f。

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　　“澄江動(dòng)物群中，奇蝦是寒武紀(jì)頂級(jí)捕食者，體長(zhǎng)可達(dá)兩米，被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物的祖先類型。但是，奇蝦和真節(jié)肢動(dòng)物形態(tài)差異巨大，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝。這一鴻溝成為探索‘節(jié)肢動(dòng)物起源之謎’的關(guān)鍵缺失環(huán)節(jié)?！痹撜撐耐ㄓ嵶髡?、澄江古生物研究站站長(zhǎng)趙方臣研究員說。

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　　麒麟蝦，嵌合多種動(dòng)物形態(tài)的“四不像”

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　　曾晗介紹，研究團(tuán)隊(duì)在澄江動(dòng)物群找到了6塊稀有的蝦形化石，最大7厘米，最小的只有1厘米。研究人員采用多種技術(shù)手段，對(duì)化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究，恢復(fù)其5億年前的形態(tài)。

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　　這種動(dòng)物身體具有明顯的真節(jié)肢動(dòng)物特征，例如硬化的表皮、愈合的頭殼、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢。但是，它的頭部卻又嵌合了節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的形態(tài)構(gòu)造，包括寒武紀(jì)怪物“奧帕賓海蝎”特有的五只眼睛，以及奇蝦的掠食性附肢。所以，它組合了真節(jié)肢動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物祖先類型的身體特征，是一種罕見的“四不像”嵌合動(dòng)物。這就如同麒麟，故此得名。

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麒麟蝦復(fù)原圖。黃迪穎供圖

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　　不過要想確定麒麟蝦處于演化進(jìn)程中的哪個(gè)位置，必須要經(jīng)過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和演算。曾晗介紹，他們以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合麒麟蝦獨(dú)特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學(xué)分析，論證了奇蝦和真節(jié)肢動(dòng)物第一對(duì)附肢的同源性。通過譜系發(fā)生重建，計(jì)算反演出早期節(jié)肢動(dòng)物演化關(guān)系和附肢形態(tài)轉(zhuǎn)變的新模型。結(jié)果表明，麒麟蝦的演化位置處于奇蝦和其他真節(jié)肢動(dòng)物之間，位于真節(jié)肢動(dòng)物的根部。

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麒麟蝦揭示的節(jié)肢動(dòng)物起源和早期演化新模式。曾晗制圖

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　　節(jié)肢動(dòng)物演化過程中存在缺失空檔就此被填補(bǔ)，該研究論文審稿專家認(rèn)為，“這一完美而出人意料的過渡型動(dòng)物，填補(bǔ)了節(jié)肢動(dòng)物演化史一個(gè)知識(shí)空白”。


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