澄江生物群中首次发现最早的共生蠕形动物——5.2亿年前的吸盘古宿虫
2017-09-18 10:28:06   来源:化石网   评论:0 点击:

吸盘古宿虫及其宿主的复原图吸盘古宿虫(Inquicus fellatus)及其宿主晋宁环饰蠕虫(Cricocosmia jinningensis)(化石网报道)据云南大学(古生物研究重点实验室 供稿):8月28日,由云南大学―云南省古生物


吸盘古宿虫及其宿主的复原图



吸盘古宿虫(Inquicus fellatus)及其宿主晋宁环饰蠕虫(Cricocosmia jinningensis)
 
(化石网报道)据云南大学(古生物研究重点实验室 供稿):8月28日,由云南大学―云南省古生物研究重点实验室、英国莱斯特大学和英国自然历史博物馆组成的联合研究小组在《Nature Ecology & Evolution》杂志上发表了题为“Host-specific infestation in early Cambrian worms”的论文。该研究报道了目前已知最早的共生蠕形动物,并首次发现了共生关系中宿主特异性和宿主转移两个重要生态特性的最早化石记录,进一步揭示了寒武纪生命大爆发时期海洋生态系统的多样性和复杂性。这是侯先光教授团队研究世界自然遗产“澄江生物化石群”的又一重要成果。

寒武纪早期动物门类的辐射演化(寒武纪生命大爆发)是以生态多样性迅速增加为表象的生物演化事件,是现代海洋复杂生态系统起源的根。动物之间的共生(包括互利共生、偏利共生和寄生)是现代生态系统中最重要的生态关系之一;但由于共生现象很难保存为化石,整个地质历史时期关于动物共生的化石证据极其稀少。1984年发现的澄江生物化石群是目前已知最早的多门类后生动物软躯体化石群,是研究寒武纪生命大爆发时期海洋生态系统最重要的地质记录窗口之一;此前曾发现了很多重要的生态现象,比如节肢动物的集群行为(2008, Science),节肢动物成体和幼虫之间的食性分化(2014, Nature Communication)等。

此次,丛培允研究员(第一作者)、马晓娅研究员(通讯作者)、翟大有副研究员以及侯先光教授等人发现了一种附着在其他蠕形动物身体上的疑难化石,命名为吸盘古宿虫(Inquicus fellatus)(图-1,2)。古宿虫身体也呈蠕虫形状,大小只有3mm左右,身体结构简单,最显著的特征是保龄球瓶状的身体、尾部的吸盘和贯穿身体前后的肠道。古宿虫最令人惊奇的地方在于其以群体形式吸附在晋宁环饰蠕虫(Cricocosmia jinningensis)和中华马房古蠕虫(Mafangscolex sinensis)身体上。后两种蠕虫动物是澄江生物化石群中比较常见的化石种类,但到目前为止,也仅发现了7块吸附有古宿虫的标本。研究人员通过进一步检查澄江生物化石群十多种蠕形动物的几千块标本,确认了仅有晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫被古宿虫吸附(或者有它们附着的痕迹),表明古宿虫具有一定的宿主特异性(即感染特定的宿主)。晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫亲缘关系比较近,且具有相似的形态特征和生态位,从而使得古宿虫得以在这两个不同的宿主之间进行转移。

寒武纪早期海洋生态系统的复杂性及其起源是生命科学领域和地球科学领域共同关心的重大科学命题。丛培允研究员等人的研究表明,作为寒武纪生命大爆发最重要的化石记录窗口,被誉为‘二十世纪最重要科学发现之一’的澄江生物化石群将持续为这一重大科学命题的研究提供证据。
本研究得到了国家自然科学基金委(41572015,U1302232)和云南省古生物创新团队项目(2015HC029)的资助。

相关报道:科学家发现五亿多年前共生蠕形动物

(化石网报道)据光明日报(张勇):近日,由中国云南大学-云南省古生物研究重点实验室、英国莱斯特大学和英国自然历史博物馆组成的联合研究小组宣布发现世界上最早的、距今大约5.2亿年前的共生蠕形动物——吸盘古宿虫,并首次发现了共生关系中宿主特异性和宿主转移两个重要生态特性的最早化石记录,进一步揭开了寒武纪生命大爆发时期生物相互依存关系的起源之谜。这是侯先光教授团队研究世界自然遗产“澄江生物化石群”的又一重要成果。该研究论文于日前在国际权威学术期刊《自然生态和演化》以《早寒武世共生蠕虫的发现》为题发表。

据侯先光介绍,寒武纪生命大爆发是以生态多样性迅速增加为表象的生物演化事件,是现代海洋复杂生态系统起源的根,动物之间的共生是现代生态系统中最重要的生态关系之一。但由于共生现象很难保存为化石,整个地质历史时期关于动物共生的化石证据极其稀少。1984年发现的澄江生物化石群是目前已知最早的多门类后生动物软躯体化石群,是研究寒武纪生命大爆发时期海洋生态系统最重要的地质记录窗口之一。

两年前,云南大学-云南省古生物研究重点实验室的丛培允研究员在昆明市西山区海口镇耳材村找到一块较完整的动物共生化石。他和马晓娅研究员、翟大有副研究员、侯先光教授及英国科学家通过研究,发现了一种附着在其他蠕形动物身体上的化石,并将其命名为吸盘古宿虫。古宿虫身体也呈蠕虫形状,大小只有3毫米左右,身体结构简单,最显著的特征是保龄球瓶状的身体、尾部的吸盘和贯穿身体前后的肠道。古宿虫最令人惊奇的地方在于其以群体形式吸附在晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫身体上。后两种蠕虫动物是澄江生物化石群中比较常见的化石种类,但至今仅发现7块吸附有古宿虫的标本。研究人员通过进一步检查澄江生物化石群十多种蠕形动物的几千块标本,确认了仅有晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫被古宿虫吸附,表明古宿虫具有一定的宿主特异性。晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫亲缘关系比较近,且具有相似的形态特征,从而使得古宿虫得以在这两个不同的宿主之间进行转移。

寒武纪早期海洋生态系统的复杂性及其起源是生命科学领域和地球科学领域共同关心的重大科学命题。此次发现共生蠕形动物为揭开生物相互依存相互依赖的起源之谜提供了科学依据,该研究得到了国家自然科学基金委和云南省古生物创新团队项目的资助。被誉为20世纪最重要科学发现之一的澄江生物化石群将持续为这一重大科学命题的研究提供证据。

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