　　5.4億年前,，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”到來,，復(fù)雜多樣的生命在地球上“突然”出現(xiàn)，成為里程碑式的重大生命演化事件,。從達(dá)爾文開始,，生命如何“突然”發(fā)生，一直是困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題,，也成為一代代古生物學(xué)家執(zhí)著破解的難題,。

　　11月5日，《自然》報道了中科院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)的一種5億多年前長相奇特的化石——“章氏麒麟蝦”(以下簡稱麒麟蝦),。它被認(rèn)為是科學(xué)界期盼已久的、可以揭示節(jié)肢動物起源之謎的過渡型物種,，麒麟蝦的發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了節(jié)肢動物起源過程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié),，給生物進(jìn)化論增添了一個強(qiáng)有力的化石證據(jù)。

　　達(dá)爾文的困惑

　　1859年,，達(dá)爾文在《物種起源》里特別提到,，動物界以三葉蟲為代表的復(fù)雜類群在最古老含化石的巖石中“突然”出現(xiàn)，而復(fù)雜動物在寒武紀(jì)“突然”出現(xiàn)是對進(jìn)化論的巨大挑戰(zhàn),。

　　1984年,，中科院南京地質(zhì)古生物研究所(以下簡稱南京古生物所)的科學(xué)家在云南澄江縣帽天山發(fā)現(xiàn)了寒武紀(jì)早期澄江動物群，更加凸顯了“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的突發(fā)性,，也使“達(dá)爾文的困惑”變得更加“迷惑”,。1999年，南京古生物所在帽天山建立了澄江古生物研究站,，致力追尋生命的起源和演化,，解釋“達(dá)爾文的困惑”。

　　論文通訊作者之一,、南京古生物所研究員趙方臣是澄江古生物研究站站長,，他告訴《中國科學(xué)報》，澄江動物群是一個舉世罕見的化石庫,，澄江動物群中化石豐富且保存精美,，生動再現(xiàn)了5.2億年前海洋生物的真實面貌?！俺谓瓌游锶褐?，絕大多數(shù)現(xiàn)生動物門類的演化歷史可追溯到寒武紀(jì)，為揭示生物‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’的奧秘提供了極其珍貴的證據(jù),?！?/p>

　　達(dá)爾文進(jìn)化論提到，在現(xiàn)存和已滅絕的所有物種之間,，中間和過渡環(huán)節(jié)的數(shù)量一定是難以想象的多,。“因此，想要破解‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’之謎,，科學(xué)家就需要找到動物門類起源的過渡型祖先化石?！闭撐耐ㄓ嵶髡咧?、南京古生物所研究員黃迪穎說。

　　其中,，節(jié)肢動物是理解“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的重要例證之一,。

　　科學(xué)家在澄江動物群中發(fā)現(xiàn)，從寒武紀(jì)大爆發(fā)開始,，節(jié)肢動物便是地球上多樣性最高,、生態(tài)適應(yīng)最成功的動物門類之一。在今天,，它們也是地球上個體數(shù)量最多的動物,，且占據(jù)了動物界中大約80%的物種多樣性。從人見人愛的螃蟹,、小龍蝦,、蝴蝶，到人人喊打的蒼蠅,、蚊子等,，它們都屬于節(jié)肢動物，在海,、陸,、空各種環(huán)境下都有它們的身影。

　　然而,，節(jié)肢動物是怎么演化來的,？它們的祖先又長什么樣？100多年來,，科學(xué)家追尋著這一生物進(jìn)化難題的答案,。

　　15年找到并解析關(guān)鍵“過渡化石”

　　黃迪穎告訴《中國科學(xué)報》，現(xiàn)今的節(jié)肢動物(又稱真節(jié)肢動物)具有硬化的表皮,、愈合的頭殼,、多節(jié)的軀干和分節(jié)的腿肢等特征。自上世紀(jì)90年代以來,，關(guān)于節(jié)肢動物起源的研究源源不斷,。

　　“奇特的蝦”和“寒武紀(jì)五眼怪”的發(fā)現(xiàn)，是具有重要意義的事件,。

　　“奇特的蝦”真名奇蝦,，因其體形巨大、身體造型奇特而得名,。趙方臣介紹,，奇蝦最早在澄江動物群中被發(fā)現(xiàn),，是體長可達(dá)兩米的頂級捕食動物，具有分節(jié)的大附肢,，被認(rèn)為是節(jié)肢動物祖先類型,。但是，奇蝦和真節(jié)肢動物形態(tài)差異巨大,，兩者之間存在著難以跨越的演化鴻溝,。這一鴻溝成為探索“節(jié)肢動物起源之謎”的關(guān)鍵缺失環(huán)節(jié)。

　　“寒武紀(jì)五眼怪”真名為奧帕賓海蝎,，因特有的五只眼睛而得名,，最早在加拿大的布爾吉斯頁巖動物群中被發(fā)現(xiàn)，它也被認(rèn)為是節(jié)肢動物祖先類型,。

　　但是,，寒武紀(jì)節(jié)肢動物之間的演化關(guān)系仍尚無定論。

　　2005年,，朱茂炎研究團(tuán)隊開始收集節(jié)肢動物標(biāo)本,，歷經(jīng)15年，終于尋找到6塊稀有的長相奇特的化石——麒麟蝦,，得以一步步揭開“節(jié)肢動物起源之謎”的面紗,。

　　論文第一作者、南京古生物所助理研究員曾晗告訴《中國科學(xué)報》,，此次發(fā)現(xiàn)的麒麟蝦化石,，身體具有明顯的真節(jié)肢動物特征，它的頭部組合了節(jié)肢動物祖先類型奇蝦和奧帕賓海蝎的形態(tài)構(gòu)造,，“這一種罕見的嵌合動物”,。

　　為了進(jìn)一步驗證麒麟蝦作為過渡化石的角色，研究團(tuán)隊采用多種技術(shù)手段,，對麒麟蝦化石進(jìn)行了精細(xì)的比較解剖學(xué)研究,；以多年積累的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合麒麟蝦獨(dú)特的嵌合形態(tài)和演化發(fā)育生物學(xué)分析,，證實了奇蝦和真節(jié)肢動物第一對附肢的同源性,。

　　那么，麒麟蝦在節(jié)肢動物的演化過程中處在哪個位置,？研究人員通過譜系發(fā)生重建,，計算反演出早期節(jié)肢動物演化關(guān)系和附肢形態(tài)轉(zhuǎn)變的新模型。

　　結(jié)果表明,，麒麟蝦的演化位置處于奇蝦和其他真節(jié)肢動物之間,，位于真節(jié)肢動物的根部。

　　“生命之問”仍存謎團(tuán)

　　“麒麟蝦代表了達(dá)爾文進(jìn)化論預(yù)言的重要過渡化石，給生物進(jìn)化論增添了一個強(qiáng)有力的化石證據(jù),?！秉S迪穎說。

　　麒麟蝦的發(fā)現(xiàn)也得到國際同行的高度評價,。他們認(rèn)為,，“這一完美而出人意料的過渡型動物，填補(bǔ)了節(jié)肢動物演化史一個知識空白”“架起了節(jié)肢動物演化的重要過渡環(huán)節(jié),，涵蓋了節(jié)肢動物幾個關(guān)鍵造型革新的起源”“解決了早期節(jié)肢動物頭部前附肢同源性的爭議問題”。

　　南京古生物所所長詹仁斌說,，經(jīng)過幾代科學(xué)家的努力,，人們對動物起源之謎有了諸多重要認(rèn)識，但這遠(yuǎn)不是終點,，仍有許多“謎團(tuán)”等待解開,。

　　事實上，中國有著很多全世界獨(dú)一無二的化石寶庫,，保存著精美的化石材料,。“這些材料為我們揭秘‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’,、解析生物起源之謎提供了優(yōu)質(zhì)的研究資源,，未來要繼續(xù)利用先進(jìn)的技術(shù)方法，加強(qiáng)國際同行合作交流,，不斷取得新突破,。”詹仁斌說,。

（責(zé)編：鄢妮）