地球上最古老的脊椎动物被确认

云南虫生态复原图。论文共同通讯作者、中国科学院南京地质古生物研究所研究员赵方臣指导,杨定华绘图。(来源:科技日报)

  中评社北京7月9日电/据科技日报报导,南京大学地球科学与工程学院姜宝玉教授课题组和中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员领导的“地球—生命系统早期演化”研究团队密切合作,确认了我国5.18亿年前澄江动物群中的云南虫是脊椎动物最原始类群。该成果于7月8日发表在国际权威学术期刊《科学》。

  形态更接近文昌鱼的云南虫,身份界定一度存争议

  “演化生物学家通常根据现生头索动物文昌鱼的特征,推测脊椎动物的祖先是一类具有脊索、背神经管和鳃裂的后口动物。然而,这一假想的脊椎动物祖先始终没有得到来自化石证据方面的支撑。”论文的共同通讯作者、南京大学教授姜宝玉介绍。

  姜宝玉表示,不同于具有典型脊椎动物特征的昆明鱼,云南虫形态更接近头索动物文昌鱼,但它在脊椎动物起源和后口动物系统树上的位置一直存在争议。

  此前,中国学者陈均远等人在昆明海口地区又发现了大量云南虫新标本。基于这些标本上更加精细的解剖学结构,他们将云南虫归为原始有头类,认为其演化位置介于头索动物文昌鱼和脊椎动物七鳃鳗之间。这一成果发表后,在学界掀起了有关云南虫分类位置的大讨论。

  “由于不同学者对云南虫保存各异的软体组织细节的解释存在较大差异,云南虫自1991年首次报导以来被分别归类于脊椎动物、头索动物、半索动物、后口动物干群、甚至原始的两侧对称动物。”姜宝玉介绍,云南虫分类位置存在的争议严重影响了这类关键化石对脊椎动物起源的界定。

  云南虫咽弓上的特殊特征助力验明正身   针对云南虫分类位置之谜,研究团队运用三维X射线断层扫描显微镜、扫描电镜等多种现代实验设备,从微观结构上重新研究了一类此前分类存疑的动物:云南虫。从形态上看,云南虫有点类似现在的蠕虫,它们身体侧扁,一般祗有3至4厘米长。

  通过对127块云南虫标本的重新分析,研究人员首次在云南虫的咽弓上发现了极微小尺度上三维保存的叠盘状细胞结构和蛋白微原纤维。这两种精细的显微结构为脊椎动物细胞软骨所独有,证明云南虫是一种原始脊椎动物。

  科研团队还通过演化分析方法,进一步卡定了云南虫的精确演化位置。分析结果证实,云南虫处于脊椎动物谱系的最基干位置,介于尾索动物和其他脊椎动物之间。

  对于云南虫之前备受争议的第一对咽弓,研究团队在新标本上相当于第一对咽弓的位置上发现了与后部其他鳃弓一样的叠盘状细胞结构、鳃丝和蛋白微原纤维等构造。因此,云南虫拥有从前到后彼此相似、都具有细胞软骨的7对咽弓。

  “云南虫相似的7对系列咽弓的发现,支持解剖学家们早在19世纪就已经提出的脊椎动物咽弓同源理论假说,即鱼类的鳃弓是颌弓和舌弓的原型,脊椎动物的颌弓和舌弓跟后面的鳃弓是系列同源构造。”

云南虫生态复原图。论文共同通讯作者、中国科学院南京地质古生物研究所研究员赵方臣指导,杨定华绘图。(来源:科技日报)

  中评社北京7月9日电/据科技日报报导,南京大学地球科学与工程学院姜宝玉教授课题组和中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员领导的“地球—生命系统早期演化”研究团队密切合作,确认了我国5.18亿年前澄江动物群中的云南虫是脊椎动物最原始类群。该成果于7月8日发表在国际权威学术期刊《科学》。

  形态更接近文昌鱼的云南虫,身份界定一度存争议

  “演化生物学家通常根据现生头索动物文昌鱼的特征,推测脊椎动物的祖先是一类具有脊索、背神经管和鳃裂的后口动物。然而,这一假想的脊椎动物祖先始终没有得到来自化石证据方面的支撑。”论文的共同通讯作者、南京大学教授姜宝玉介绍。

  姜宝玉表示,不同于具有典型脊椎动物特征的昆明鱼,云南虫形态更接近头索动物文昌鱼,但它在脊椎动物起源和后口动物系统树上的位置一直存在争议。

  此前,中国学者陈均远等人在昆明海口地区又发现了大量云南虫新标本。基于这些标本上更加精细的解剖学结构,他们将云南虫归为原始有头类,认为其演化位置介于头索动物文昌鱼和脊椎动物七鳃鳗之间。这一成果发表后,在学界掀起了有关云南虫分类位置的大讨论。

  “由于不同学者对云南虫保存各异的软体组织细节的解释存在较大差异,云南虫自1991年首次报导以来被分别归类于脊椎动物、头索动物、半索动物、后口动物干群、甚至原始的两侧对称动物。”姜宝玉介绍,云南虫分类位置存在的争议严重影响了这类关键化石对脊椎动物起源的界定。

  云南虫咽弓上的特殊特征助力验明正身

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