云南澄江寒武纪化石揭开栉水母动物门起源之谜

    云南大学云南省古生物研究重点实验室侯先光教授团队的疑难化石研究小组，通过对澄江生物群疑难化石“足杯虫类”的系统研究，确认了这类底栖固着的疑难化石是现生栉水母动物的干群，并据此构建了栉水母动物基本体型的演化路径。这一发现证实了栉水母动物和刺胞动物共同起源于底栖固着祖先的事实，破解了栉水母动物门的起源之谜。该研究成果以长文形式于3月21日在线发表于美国《细胞》出版集团子刊《当代生物学》上，并将于4月1日以封面文章正式刊出。

    据侯先光教授团队介绍，栉水母是一类双胚层动物，传统教科书中将其和另外一类双胚层动物——刺胞动物（珊瑚、水母、海葵等）合称为腔肠动物，认为它们是海绵动物和三胚层动物（两侧对称动物）之间的过渡类型。但近年来分子系统学的研究显示，栉水母动物可能是多细胞动物的基部类群，这预示着它们与刺胞动物共有的形态特征可能是趋同演化的结果。因此，栉水母动物门的起源与早期演化，成为研究多细胞动物门类早期演化的重大科学问题之一。产于云南东部的澄江生物群（约520Ma），是寒武纪早期特异埋藏的化石宝库，记录了寒武纪生命大爆发时期动物门类的早期辐射演化。

    “足杯虫类”是寒武纪特异埋藏化石群中特有的一类化石，过去仅报道有足杯虫属1属2种。云南省古生物研究重点实验室博士研究生赵阳在其导师丛培允研究员的指导下，对澄江生物群中的众多足杯虫化石标本开展了系统的研究工作，识别出一个新属种三穹傣花虫。在与英国布里斯托大学、伦敦自然历史博物馆、美国耶鲁大学等单位的合作过程中，赵阳、丛培允、侯先光和魏凡博士对寒武纪具有类似形态特征和体型构建的众多化石种类进行了进一步综合研究，确认了复合纤毛构造是这些化石类群的共有特征，并且与现生栉水母的栉板（纤毛簇）是同源的。

    研究小组使用贝叶斯方法，对由93个类群和278个形态特征构建的矩阵进行了系统发生分析，结果支持“足杯虫类”等底栖固着化石类群是现生栉水母动物的干群，表明早期栉水母的复合纤毛构造在早期主要用于滤食。综合寒武纪早-中期所有的栉水母化石类群，研究小组首次提出了关于栉水母体型演化的新假说，即现生浮游的栉水母是通过身体不同构造的特化和退化，逐渐从固着滤食的早期类型演化而来。研究结果还表明，寒武纪生命大爆发时期，栉水母动物的多样性已经达到了一个较高的水平，固着型栉水母干群和浮游型栉水母共同生活在同一地史时期。

    本项研究由国家自然科学基金委和云南省科技厅联合资助。云南大学云南省古生物研究重点实验室博士研究生赵阳为第一作者，丛培允研究员为通讯作者。

    （本报记者 张勇）