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加拿大 5.1 億年毛蟲化石 或助了解蚯蚓等環節動物頭部起源

2018/1/23 — 15:57

Credit: Jean-Bernard Caron

Credit: Jean-Bernard Caron

5.41–4.85 億年前的寒武紀,是人類已知最古老生物出現的時期。這段期間出現的生物在形態上與其現今後代非常不同,透過檢驗這些化石,我們可以窺探現有物種的早期演化進程。不過,由於這些化石年代久遠加上軟組織難以保存,學者靠質素偏低的化石很難知道例如環節動物的早期形態。

皇家安大略博物館與多倫多大學合作,在 2012 年從加拿大不列顛哥倫比亞的庫特尼國家公園的伯吉斯頁岩,發掘出超過 500 個有 5.08 億年的新發現多毛綱 (Polychaeta) 化石,或能改寫蚯蚓、水蛭等環節動物頭部的起源,研究報告將於日內在 Current Biology 刊出。

研究由皇家安大略博物館研究員 Karma Nanglu 領導,她指出環節動物在解剖學與生活習性上屬高多樣性的物種,亦因為如此在自然生態中扮演重要角色;在演化過程中也有非常有趣的階段,學者均難以想像環節動物遠古祖先的模樣。

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現時,環節動物幾乎可在所有海洋環境包括海底熱泉與珊瑚礁等發現,同時亦有大量不同種類的近親在陸地上生活。然而,生物學界對其早期演化歷史所知不深,只有數個個別品種有保存良好化石,才得以有較好的認知。

Credit: Danielle Dufault

Credit: Danielle Dufault

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有份參與研究的多倫多大學生態學、進化生物學與地球科學系副教授 Jean-Bernard Caron 指,過去的環節動物化石大部份只有下顎或部份身體管道結構,而是次較完整保存的大量環節動物化石實屬罕見,對了解該物種有很大幫助。

被發現的多毛綱被命名為 Kootenayscolex barbarensis ,以答謝博物館義工 Barbara Polk Milstein 多年來的支持與協助於伯吉斯頁岩考察。從其中一個樣本中,可以見到頭身也有大量剛毛 (chaetae) ,但頭部不似身體,只有部份位置被剛毛覆蓋。團隊由此推斷頭部很大可能從身體節段演化出來;這個假說亦符合現今其他環節動物的發展生物學說法。

K. barbarensis 只是伯吉斯頁岩眾多新發現物種的其中一種,團隊亦未有機會檢驗全部樣本, Caron 指部份化石有機會蘊藏神經組織,是首次在如此古老的環節動物找到這些微細特徵,不僅可以推斷其在生物演化的地位,亦可以從其內臟中保存的沉積物推斷當時環節動物的生活方式,相信 K. barbarensis 如現今後代一樣,把有用的有機物質回收繼續在食物鏈中傳輸,是食物鏈中重要的底層生物。

來源:
Phys.org, New 508-million-year-old bristle worm species from British Columbia's Burgess Shale wiggles into evolutionary history, 22 January 2018

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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