中外联合研究团队提出早期节肢动物头部演化的新假说

北京时间2023年8月28日晚23:00，国际著名学术期刊《当代生物学》（Current Biology）在线发表了题为“The early Cambrian Kylinxia zhangi and evolution of the arthropod head”的学术论文。该研究通过使用显微CT与计算机三维建模、虚拟解剖等技术完善并修订了前人对章氏麒麟虾（Kylinxia zhangi，图1）的头部形态描述，确认了其演化位置，并提出了关于早期节肢动物头部演化的新假说。

         章氏麒麟虾标本照片和对应的显微CT重建渲染图

从距今5亿多年前的寒武纪生命大爆发开始，节肢动物便是地球上演化最成功、物种多样性最高的后生动物类群之一。来自云南澄江生物群的章氏麒麟虾代表了节肢动物起源与早期演化过程中连接奇虾动物和节肢动物的关键过渡类型，具有重要的科学意义。在先前的报道中，章氏麒麟虾被认为头部具有五只复眼（一对前眼和三只后眼）和两对口后附肢。新研究发现：（1）该动物只有一只中眼和一对侧眼（被前人识别为中间后眼的结构实为“前骨片”）；（2）前四对口后附肢均位于头部且均为双支型（先前的报道中仅发现两对单支型口后附肢）。

                           章氏麒麟虾头部特征

先前的研究认为大附肢节肢动物和有颚类节肢动物（昆虫、甲壳动物）的祖先的头部都是由五个体节（眼节+触角/“大附肢”+三对双支型附肢）组成的，而本研究表明，由六个体节（眼节+触角/“大附肢”/螯肢+四对双支型附肢）组成头部的特征在章氏麒麟虾和马明风筝虫组成的进化枝上便已出现，并广泛存在于其他寒武纪早期真节肢动物中，如多节尖峰虫（Jianfengia multisegmentalis）、耳材海口虾（Haikoucaris ercaiensis）、迷人林乔利虫（Leanchoilia illecebrosa）、月形中华疑虫（Sinoburius lunaris）和达子小盾形虫（Pygmaclypeatus daziensis）等。

          澄江生物群各种真节肢动物头部主要形态特征

研究再次展现了显微CT技术、计算机三维建模和虚拟解剖技术不仅能深化我们对早期节肢动物形态结构的认识，还能推进对诸如“节肢动物头部起源与演化”等关键科学问题的解决。 此论文由云南大学古生物研究院、云南省古生物研究重点实验室、教育部“云南重大生物演化事件及古环境”国际合作联合实验室侯先光、刘煜团队联合澄江化石地世界自然遗产管理委员会、英国莱斯特大学、英国伦敦自然历史博物馆等国内外机构的研究人员共同完成。