中美德國際研究團(tuán)隊揭示三葉蟲祖先類群形態(tài)特征

圖為三葉蟲　云南大學(xué)供圖

　　中新網(wǎng)昆明2月8日電 (王崴)記者7日從云南大學(xué)獲悉，由中國-美國-德國組成的國際研究小組通過顯微CT掃描及計算機(jī)三維復(fù)原技術(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析研究，揭示了包括三葉蟲在內(nèi)的所有三葉型蟲的祖先型特征，為三葉蟲的早期演化及生態(tài)適應(yīng)研究提供了新的證據(jù)。

　　2022年2月7日，云南大學(xué)古生物研究院、云南省古生物研究重點實驗室侯先光、劉煜團(tuán)隊與美國哈佛大學(xué)、德國慕尼黑大學(xué)研究人員組成的國際研究小組，應(yīng)邀在期刊影響因子：6.237的一本名為《中國古生物學(xué)在進(jìn)化研究上的重要影響》的專輯中發(fā)表了題為《在三葉蟲的腿肢出現(xiàn)之前：達(dá)子小盾形蟲的再研究與寒武紀(jì)類肢動物的祖先型附肢特征》的學(xué)術(shù)文章，深入研究并探討了在全球地層中廣泛分布的三葉蟲的祖先類群可能具有的形態(tài)特征。

圖為達(dá)子小盾形蟲 云南大學(xué)供圖

　　曾在地球海洋中稱霸了3億年左右的三葉蟲(Trilobites)共報道有約兩萬個物種，如此高的分異度以及如此長時間的跨度使得三葉蟲在古生物類群中的知名度僅次于高大威猛的恐龍動物，對于三葉蟲的研究也一直都是古生物學(xué)研究中的熱點。盡管三葉蟲物種數(shù)量如此之多，但保存有關(guān)鍵結(jié)構(gòu)(如軟體附肢等)的化石標(biāo)本屈指可數(shù)?；谋４娣绞胶捅４尜|(zhì)量極大地限制了古生物學(xué)界對這類動物早期演化及生態(tài)適應(yīng)的認(rèn)識。因此，研究人員就把眼光投向了與三葉蟲親緣關(guān)系接近、形態(tài)類似的其它三葉型蟲類動物(Trilobitomorpha)。

　　本次研究的對象是距今約5.18億年前澄江生物群中產(chǎn)出的稀有節(jié)肢動物物種——達(dá)子小盾形蟲(Pygmaclypeatus daziensis)。這一物種的化石標(biāo)本目前僅發(fā)現(xiàn)了15枚左右。達(dá)子小盾形蟲體長僅為2厘米，由于具有扁寬體型，自2004年首次報道起，達(dá)子小盾形蟲就被歸入“三葉型蟲類”。

圖為高清掃描及精細(xì)復(fù)原后的化石標(biāo)本 云南大學(xué)供圖

　　在本項研究中，中美德國際研究小組成員使用了先進(jìn)的顯微CT掃描及計算機(jī)三維復(fù)原技術(shù)，將精心挑選的礦化程度較高的化石標(biāo)本進(jìn)行高清掃描及精細(xì)復(fù)原。研究獲得的結(jié)果令人震驚，達(dá)子小盾形蟲的附肢結(jié)構(gòu)比原先所知的要復(fù)雜得多：頭部附肢除觸角外，其余四對均具有特化現(xiàn)象，前三對的外肢呈細(xì)長桿狀，基節(jié)內(nèi)側(cè)光滑，第四對的外肢呈手掌狀且具有帶剛毛的片狀結(jié)構(gòu)(lamellae)，基節(jié)內(nèi)側(cè)具刺;軀干附肢及尾部附肢的外肢也呈手掌狀且具有帶剛毛的片狀結(jié)構(gòu)(lamellae)，基節(jié)內(nèi)側(cè)同樣具刺，但內(nèi)肢更為粗壯且末端爪有細(xì)刺。

　　基于上述新數(shù)據(jù)的分支分析研究結(jié)果表明，上述附肢形態(tài)應(yīng)該是包括三葉蟲在內(nèi)的所有三葉型蟲的祖先型特征，為三葉蟲的早期演化及生態(tài)適應(yīng)研究提供了新的證據(jù)。

圖為達(dá)子小盾形蟲的附肢結(jié)構(gòu) 云南大學(xué)供圖

　　本項目受國家自然科學(xué)基金國際(地區(qū))合作與交流項目——中德合作項目資助，同時也是國家教育部“云南重大生物演化事件及古環(huán)境”國際合作聯(lián)合實驗室建成后的又一代表性成果。云南大學(xué)為第一完成單位，中德聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生Michel Schmidt為第一作者，云南大學(xué)研究員劉煜、德國慕尼黑大學(xué)教授Roland Melzer、美國哈佛大學(xué)副教授Javier Ortega-Hernández為共同通訊作者。(完)