六種常見脊椎動物（最原始脊椎動物發現了）

2023-05-26 19:34:11 5

近日，我國科學家研究發現，5.18億前的寒武紀澄江動物群產出的雲南蟲，其咽弓具有脊椎動物獨有的細胞軟骨結構，確認了雲南蟲是脊椎動物的最原始類群。該成果由中國科學院南京地質古生物研究所朱茂炎研究員領導的「地球-生命系統早期演化」研究團隊和南京大學地球科學與工程學院姜寶玉教授課題組密切合作完成，並於2022年7月8日發表在美國《科學》（Science）期刊上。

雲南蟲標本，化石體長3.9釐米（趙方臣供圖）

在生命演化歷程中，我們人類所屬譜系——脊椎動物的演化是最為壯麗的篇章之一。有關脊椎動物起源的問題始終是最吸引人的科學熱點。

雲南蟲是帽天山澄江生物群動物之一，身體側扁，呈蠕形，一般長3至4釐米，大者可以長到6釐米，化石呈黑灰色薄膜狀保存。1991年，雲南蟲化石首先在帽天山被發現。雲南蟲的頭部在化石上不易保存，開始被認為是一種特殊的蠕蟲。

圖2. 雲南蟲生態復原圖（趙方臣指導、楊定華繪圖）

蟲，狹義上是指動物界中無脊椎動物的節肢動物門昆蟲綱的動物，但越來越多的化石證據表明，雲南蟲並不是「蟲」。由於不同學者對雲南蟲保存各異的軟體組織細節的解釋存在較大差異，雲南蟲自1991年首次報導以來被分別歸類於脊椎動物、頭索動物、半索動物、後口動物幹群、甚至原始的兩側對稱動物。

針對雲南蟲分類位置之謎，在常規的形態學研究無法達成共識的情況下，本次研究團隊利用三維X射線斷層掃描顯微鏡、傅立葉紅外光譜、拉曼光譜、掃描電鏡和透射電鏡等多種現代實驗技術手段，希望從微觀解剖學結構著手去破解這一謎題。研究團隊對昆明海口地區產出的127塊雲南蟲標本的鰓弓結構進行了分析，首次在雲南蟲咽弓上發現了微納尺度三維保存的疊盤狀細胞結構和蛋白微原纖維構造。疊盤狀細胞結構是軟骨細胞獨特的排列方式，而蛋白微原纖維是脊椎動物軟骨常見的細胞間基質的纖維結構。這兩個特徵證明雲南蟲具有脊椎動物獨有的、由細胞軟骨構成的咽弓，表明雲南蟲屬於原始脊椎動物！

作為現生脊椎動物最古老的近親，雲南蟲為揭示脊椎動物的起源和早期演化提供了關鍵證據，對脊椎動物頜和其他關鍵特徵演化的探索均將產生深遠的影響。從另外一個角度來看，該項研究再一次展示了澄江動物群化石具有保存微納尺度精細生物學結構的潛力。