“步行仙人掌”是節肢動物的遠親

化石發現揭示昆蟲、蜘蛛和甲殼類動物的關節腿可能起源的方式。

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作者:佐伊·科爾本

在中國西南地區發現了一個線索,揭示了節肢動物(包含昆蟲、蜘蛛和甲殼類動物等超過一百萬種無脊椎動物的類群)是如何進化出其獨特的關節腿的。

由於其多刺的外觀,它被暱稱為“步行仙人掌”。2月23日發表在《自然》雜誌上的一篇論文報告了Diania cactiformis化石的發現。這種動物屬於裸足動物門,這是一個現已滅絕的動物類群,外形像長腿的蠕蟲,可能是今天櫛蠶的近親。但它是該類群中首次被發現具有節肢動物典型的關節腿的物種。


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“許多科學家長期以來一直懷疑節肢動物是從裸足動物進化而來的,”領導這項研究的中國西安西北大學早期生命研究所的古生物學家劉建妮說,她目前在柏林自由大學工作。“但我們沒有一個可以指出的化石,並說‘這是第一個長有關節腿的裸足動物’。”

她補充說:“現在,有了‘步行仙人掌’,我們做到了。這很重要,因為它可能被視為從裸足動物到節肢動物的缺失環節。”

腿在身體之前

這種生物可以追溯到大約五億年前,長約 6 釐米。它類似於細長的軟體蠕蟲,與裸足動物相似。但它也具有節肢動物的特徵,因為它有有關節的腿——總共十對。研究人員認為,這些腿具有堅硬的表面,與甲殼類動物或昆蟲的關節肢的堅硬表面非常相似。

這一發現增進了我們對節肢動物的理解。節肢動物是一個包含超過已知現存動物物種 80% 的類群,構成了生命之樹的主體。研究人員表示,這可能意味著節肢動物在身體硬化之前就進化出了硬化的肢體。

英國劍橋大學的古生物學家西蒙·康威·莫里斯表示,D. cactiformis 的發現為理解在被稱為寒武紀生命大爆發時期(大約 5.3 億年前,大多數主要門類在地質時間尺度上突然出現)新的動物身體構造的蓬勃發展提供了重要的見解。

康威·莫里斯說,該化石“為從有效的軟體構造向關節外骨骼轉變的關鍵步驟提供了重要的證據——這一突破最終將導致諸如蟹鉗和螳螂等生物學設計”。

劉補充說,關節腿的進化只是節肢動物從裸足動物進化而來的三個“關鍵步驟”之一。她現在希望找到更多的裸足動物化石,以展示節肢動物的頭部和關節身體的發育。

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