【中国的原始刺蛞蝓是世界软体动物的先驱】
(路透社)——地球上大约有 76,000 种软体动物,种类繁多,包括蛤蜊、牡蛎、扇贝、贻贝、蜗牛、蛞蝓,甚至还有一些智力超群的动物,如章鱼、乌贼和鱿鱼。但它们的祖先形态和早期进化历史却难以破解。
在中国南方发现的一种奇特小型海洋生物的化石,它生活在约 5.14 亿年前的寒武纪,本质上是一种刺蛞蝓,现在为软体动物谱系的初始阶段提供了一些线索。
新发现的物种名为 Shishania aculeata,其身体呈扁平椭圆形,平均长度略大于 1 英寸(3 厘米),宽度为 0.8 英寸(2 厘米)。研究人员描述的 18 个标本中,有些保存了很少变成化石的软体部位,为其解剖学提供了异常详细的描述。
它的身体顶部密布着空心的锥形刺,类似于东南亚特有的榴莲上的刺,用于防御掠食者。这些刺由几丁质构成,与蟹壳的材质相同。
“在底部,我们可以看到一圈称为带状物的组织,它包围着一个称为足的器官。这与蛞蝓和蜗牛的黏糊糊的肌肉足底相同。它可能利用这个组织在泥泞的海底爬行,就像今天的蛞蝓和蜗牛在陆地上爬行一样,”牛津大学古生物学家卢克·帕里 (Luke Parry) 说道,他是发表在《科学》杂志上的这项研究的领导者之一。
这项研究的另一位负责人、中国云南大学和英国埃克塞特大学的古生物学家马晓雅补充道:“它可能在浅海环境中以能找到的藻类和其他有机物为食。”
其身体底部的解剖特征表明它是软体动物谱系中最早已知成员之一。
软体动物是一类多样化的无脊椎动物,在动物界中体型仅次于节肢动物,包括昆虫、蜘蛛、龙虾、螃蟹、蜈蚣、千足虫等。软体动物的身体柔软,几乎完全由肌肉组成,神经系统井然有序,通常有壳保护。而那些没有壳的动物,比如鱿鱼,则来自以前有壳的世系。
“所以,这块新化石记录了软体动物在进化出外壳之前的样子,”帕里说。“它告诉我们,早期的软体动物被保护性刺所覆盖。我们通过电子显微镜观察,发现了 Shishania 分泌保护性刺的细胞机制的证据。我们发现它们含有直径不到千分之一毫米的细长通道。”
包括蚯蚓在内的无脊椎动物群也具有这种分泌系统。
这项研究的主要作者张光旭在云南大学读博士期间,从云南省的一个公路建设项目挖出的泥土中发现了 Shishania 的遗骸。
张说:“我用放大镜观察,发现这些化石看起来很奇怪,带有刺状物,与我见过的其他化石完全不同。”
该遗址发现的其他化石包括海绵和类似鲎的三叶虫,它们与 Shishania 共享海洋世界。
现代软体动物在体形和生活方式上存在巨大差异,因此很难阐明它们最后的共同祖先和早期的进化步骤。它们的多样性在一次被称为寒武纪生命大爆发的进化事件中迅速发展,这是地球生命史上的一个关键时刻,当时令人眼花缭乱的动物首次出现在地球上。
帕里说,Shishania 应该被视为当今软体动物的“进化上的姨妈或表亲”,其身体结构比目前存活的所有成员的实际最后共同祖先更为原始。
帕里说:“我认为,我们能够将像章鱼一样聪明地使用工具的动物追溯到五亿多年前卑微的蛞蝓般的起源,这真是太神奇了。”