張志飛教授課題組復(fù)原的古代貝殼圖

　　日前，西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系張志飛教授帶領(lǐng)科研團隊研究發(fā)現(xiàn)，古代腕足動物被一種生物寄生，后者或能將腕足動物的食物轉(zhuǎn)為自食。這一成果標志著迄今化石記錄中最古老的寄生關(guān)系正式被發(fā)現(xiàn)。

　　腕足動物是小型有殼的海洋動物，形似雙殼類，現(xiàn)存約450種，但是化石記錄顯示存在逾12000種。遠古腕足動物化石十分豐富，在整個顯生宙（5.4億年前-至今）都有分布，在古生態(tài)學(xué)、古地理學(xué)和生物宏演化研究中發(fā)揮著重要作用。

　　西北大學(xué)地質(zhì)系早期生命研究所研究團隊張志飛課題組聯(lián)合瑞典和澳大利亞學(xué)者，對10年前開始在滇東地區(qū)烏龍箐組大量采集的舌形貝型腕足動物進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)這些腕足動物為一新圓貨貝新種，并將其命名為烏龍箐新圓貨貝。

　　張志飛教授及其科研團隊認為，這些成層的腕足動物代表著5.15億年前原位生活的腕足動物群落，它們殼體周圍保存頭發(fā)狀的剛毛，殼體后端長有繩索狀的肉莖，用以將這些殼體錨定在海底。“經(jīng)X射線微區(qū)熒光分析發(fā)現(xiàn)，這些腕足動物的殼體內(nèi)部還保存完整的纖毛環(huán)取食結(jié)構(gòu)和血管（脈管）系統(tǒng)。從功能形態(tài)分析表明，這些腕足動物在生活過程中，通過螺旋形纖毛環(huán)的作用和擊打，讓水流從殼體兩側(cè)向殼體內(nèi)部流入，形成層狀的水流，從而進行呼吸和取食?！?/p>

　　“更有意義的發(fā)現(xiàn)是，許多烏龍箐新圓貨貝的殼體上，長滿了白色管狀生物，它們沿著殼體邊緣向外輻射狀排列，這些管狀生物沿著殼體邊緣向外輻射狀排列，主要集中在殼體兩側(cè)400-700的位置，與殼體內(nèi)部纖毛環(huán)的分布和血管（脈管）的分布極其一致，管子前端可能長有觸手，可以竊食腕足動物濾食過程中經(jīng)由剛毛流入殼體的生殖細胞等不同的有機食物?！睆堉撅w教授表示，經(jīng)過進一步研究發(fā)現(xiàn)，這些白色管狀包殼生物寄生在腕足動物殼體表面，并對宿主生長造成極大的負荷和負面影響。相對未感染的腕足動物個體，被固著腕足動物的生物量減少至少26%，因此這些包殼生活的蟲管與其附著的腕足動物存在明顯的寄生關(guān)系，屬于偷竊寄生類型，代表了地球上最原始的寄生關(guān)系。

　　該科研團隊透露，這種管蟲只附著在烏龍箐新圓貨貝一種腕足動物殼體上生活，對其他同期腕足動物和其他生物，如三葉蟲不發(fā)生感染，因此屬于專性寄生蟲。

　　在地球46億年的歷史中，距今5.2億年左右的寒武紀屬于生命大爆發(fā)的時期，地球生物在這個階段開始誕生并演化。張志飛教授認為，大量出現(xiàn)的腕足動物和寄生生物化石，表明在5.4億年前的寒武紀大爆發(fā)后不久，動物便需要與寄生蟲作斗爭。在陸地淺海時期，腕足動物在海洋底質(zhì)的改造和硬化方面發(fā)揮了“鋪路石”的作用，讓其他海底生物的繁衍生息成為可能。這種密集的殼體群落的發(fā)現(xiàn)表明，腕足動物門在傳統(tǒng)早寒武世之前已經(jīng)超越三葉蟲成為古生代殼體數(shù)量的主要貢獻者和領(lǐng)跑者，也成為早古生代海洋底質(zhì)演化發(fā)展、擴展的主要生物動力，成為地球上最早的動物宏觀生態(tài)工程。

　　“我們的系列研究將包殼生物追溯到寒武紀早期，向前推進了至少3000萬年，并且首次在大量化石統(tǒng)計的基礎(chǔ)上論證了地球上最早的專性寄生關(guān)系，提出了包殼偷竊寄生是地球上最早出現(xiàn)的寄生關(guān)系，開啟了寒武紀化石寄生蟲學(xué)的研究，表明了對抗性生物關(guān)系在地球動物生態(tài)系統(tǒng)演化中發(fā)揮著重要作用?！睆堉撅w教授表示，這一系列研究將腕足動物支撐的早古生代海洋底棲動物群落結(jié)構(gòu)前推到寒武紀早期，對理解地球動物生態(tài)系統(tǒng)的演化和過程有重要意義。

　　該成果發(fā)表在《自然-通訊》期刊上。作為西北大學(xué)早期生命研究團隊在寒武紀生態(tài)系統(tǒng)研究上取得的重要進展，該系列成果日前由包括《自然》及《自然-生態(tài)與進化》等國際綜合期刊在內(nèi)的多家國內(nèi)外媒體進行了重點推介和關(guān)注。

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