“地球生物圈經(jīng)歷了這么多次大滅絕，經(jīng)歷了小行星撞擊，經(jīng)歷了多次嚴(yán)酷的冰期，也經(jīng)歷了白堊紀(jì)那樣的酷暑，但泛甲殼類始終引吭高歌，屹立不倒。”望著手中這塊記載著五億多年歷史的耳材村蟲化石，云南大學(xué)云南省古生物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員翟大有感慨萬分。

北京時(shí)間12月28日凌晨，《當(dāng)代生物學(xué)》在線發(fā)表了云南大學(xué)與劍橋大學(xué)、麻省理工學(xué)院合作的研究論文。中外科學(xué)家通過顯微CT技術(shù)，發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了昆蟲與甲殼動物的祖先為寒武紀(jì)時(shí)期的多節(jié)耳材村蟲。

寒武紀(jì)生物演化之謎

故事還要從寒武紀(jì)說起。別聽名字如此冰冷，那個時(shí)代的海洋可是生機(jī)盎然。

寒武紀(jì)時(shí)期，在淺海區(qū)域，生活著各種各樣的動物。包括有著堅(jiān)硬外殼的三葉蟲、有著長長尾巴的撫仙湖蟲、揮舞著巨大爪子的奇蝦、長得像蚯蚓的蠕蟲、個子小小的高肌蟲等。由于別致的體型特征，它們死后留下了大量的遺體。

五億多年來，節(jié)肢動物一直是地球上的“強(qiáng)勢”群體，因擁有能廣泛適應(yīng)不同生境的外骨骼,敏銳的視覺神經(jīng)系統(tǒng),靈活分節(jié)的軀干及功能多樣的附肢，這個類群得以遍布全球各個角落、各種生存環(huán)境（海洋、湖泊、森林、草原、沙漠、甚至地下水）。其中，又以泛甲殼類最為繁盛，以物種數(shù)量而論，其占據(jù)已知的135多萬種動物當(dāng)中的75%左右。

翟大有告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者：“盡管科學(xué)家們根據(jù)DNA突變速率反推，認(rèn)為泛甲殼類在早寒武世已經(jīng)出現(xiàn)，然而相關(guān)的化石證據(jù)僅局限于早寒武世磷酸鹽質(zhì)化石中保存的幼蟲和中-晚寒武世碳化石中保存的零星碎片，早期泛甲殼類的成蟲形態(tài)及其發(fā)育成熟狀態(tài)的關(guān)鍵鑒定特征一直成謎。”

為此研究人員決定去澄江生物群尋找成蟲的蛛絲馬跡。翟大有介紹，發(fā)現(xiàn)于南澄江帽天山附近的澄江生物群是目前已知最早的多門類后生動物軟軀體化石群，產(chǎn)出了大量舉世驚嘆的精美化石，為研究眾多動物門類的早期演化、研究“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的過程和機(jī)制，提供了一個又一個珍貴素材。

果不其然，此次在多節(jié)耳材村蟲化石身上發(fā)現(xiàn)的形態(tài)特征就為揭開這一謎團(tuán)提供了有力證據(jù)。

發(fā)現(xiàn)泛甲殼類遠(yuǎn)祖

多節(jié)耳材村蟲是一種具有一對外殼和魚尾狀尾部的節(jié)肢動物�；�于傳統(tǒng)的研究手段，學(xué)界對其認(rèn)知僅局限于外殼、軀干后部和尾的表面形態(tài)，而由于外殼的遮蓋和圍巖的包埋，其附肢細(xì)節(jié)一直不為人知，從而其分類學(xué)和進(jìn)化學(xué)歸屬一直懸疑。

研究人員使用精度達(dá)到微米級別的X射線三維成像技術(shù)（顯微CT），透過厚厚的外殼和圍巖，觀察到多節(jié)耳材村蟲保存完好的20對附肢及其令人驚艷的形態(tài)細(xì)節(jié)。這其中包括一對特化為鉤狀的第二觸角、為取食而特化為大顎和小顎的第三及第四對附肢、具有葉片狀“上肢”的雙分支型胸部附肢和由三片骨片圍繞而成的肛門結(jié)構(gòu)等。

“在我們的X射線顯微鏡下，多節(jié)耳材村蟲那么嬌小的軀體上，很多精細(xì)的結(jié)構(gòu)，包括像尖利的鉤子一樣的第二觸角、為咀嚼食物而特化為大顎和小顎的第三和第四對附肢、附肢髖節(jié)上著生的‘上肢’結(jié)構(gòu)清晰可見。這些都是泛甲殼動物的重要鑒定特征。” 云南大學(xué)云南省古生物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員劉煜告訴記者，“這些特征很確定地告訴我們，這個小家伙就是我們今天地球上龐大的泛甲殼類家族的祖先。”

此次在云南澄江生物群發(fā)現(xiàn)的多節(jié)耳材村蟲化石，不僅證實(shí)了泛甲殼類動物最晚/至遲起源于早寒武世，還表明第二觸角和口部附肢的特化、上肢的形成，在泛甲殼類從節(jié)肢動物其它原始類群分離之初即已發(fā)生。

勇敢地活下去

回首五億年來，即使地球環(huán)境發(fā)生巨大變化，也總有一些角落里的泛甲殼類能夠頑強(qiáng)地挺過。從海底到空中，從森林到沙漠，它們繁衍后代并發(fā)生變異，進(jìn)軍到其它角落，再次繁盛。

“每一個物種都是一部史詩，一部悲壯的生存史。”翟大有介紹，古生物學(xué)家感觸最深的一點(diǎn)就是沒有物種能夠永恒，地球上的生命總是在不斷變革中向前發(fā)展。

“盡管今天的泛甲殼類已經(jīng)不是當(dāng)初的多節(jié)耳材村蟲。但是，這恰巧告訴我們，動物為了在環(huán)境變化中生存下來，肯定不能一成不變。它們要努力地去適應(yīng)環(huán)境，變得更強(qiáng)壯機(jī)敏，活下去！”他說。

他表示，團(tuán)隊(duì)未來將利用顯微CT、掃描電子顯微鏡等前沿技術(shù)，更加徹底地研究澄江生物群中的節(jié)肢動物,以重新認(rèn)識這些遠(yuǎn)古動物在節(jié)肢動物家譜樹上的位置，并重頭梳理節(jié)肢動物家族的家譜關(guān)系，譜寫這支“百萬雄師”的家族史。