节肢动物不仅是多样性的现生动物的重要组成部分,也是寒武纪动物世界的重要组成部分。节肢动物的多样性在寒武纪迅速崛起的原因及其辐射演化的理论模型一直是“寒武纪大爆发”研究领域的热门论题。过去的研究主要以中寒武世布尔吉斯页岩化石群为基础,由于所依据的化石较为年青,许多理论推测不是片面就是错误。澄江节肢动物化石群不仅十分丰富,而且代表了节肢动物从干支类群向冠支类群进化的不同阶段。深入研究澄江节肢动物化石群,为探索节肢动物早期演化和真节肢动物起源提供了物质依据。
伊尔东钵
节肢动物是澄江动物群中的最大类群,在澄江动物群中现已发现的余种各类动物中,节肢动物59种,大约占整个动物物种的半数。研究者论述了节肢动物构造的原始特征和演化趋势,根据演化特征进行了新的系统分类;对这些最古老的生物的头、胸、尾的构造细节,复眼的位置及特征,腿肢形态,唇板、肠道、肋区特征,摄食方式等都作了详细的论述和对比。
一般来说,澄江生物群的节肢动物具有原始节肢动物的典型特征,如每一体节具一对彼此相似而没有分化的腿肢。有的属种,腿肢对的数量却远远超过背甲分切的数量,具有假分节之原始特征。
体躯分化在早期节肢动物中多种多样,如头部存在一个体节到七个体节;身体或缺少进一步的分化,或由胸、尾组成,或由胸和几个“尾”单元组成,或由短胸和长腹组成,仅仅一个完整的大背甲覆盖着整个动物的背部。早期节肢动物的复眼多是在腹部,即头甲前边缘之下,代表了原始特征。有的属种其复眼已经从腹转移向背,并遗留了转移的痕迹;经进一步演化,复眼完全融合在头甲的背部,发现的所有澄江节肢动物腿肢都是双分支。内肢多达20节,有的内肢至少17节,而外肢则呈简单的片状,明显代表了节肢动物的原始特征。通过对5个新的双瓣壳节肢动物研究,进一步证实在不知道软体构造情况下,就不可能对双瓣壳节肢动物进行正确的系统分类;首次揭示和奇虾类相似的大附肢也存在双瓣壳节肢动物中,这一特征不是亲缘关系的证据而是趋同演化的结果。
疑难化石研究取得突破性进展几十年来国际古生物学界所认为的寒武纪某些“疑难化石”,通过对澄江动物群的研究,不再是疑难化石。例如微网虫最早是用酸浸碳酸盐岩方式获得的小壳疑难化石,科学家并不清楚该类化石是什么动物,甚至不清楚是代表一完整的动物,还是代表某一动物的某一部分构造?澄江动物群中发现完整的微网虫化石,确切证实该类化石是附着在叶足类动物身体两侧的骨板构造,这一突破性研究进展为阐述该动物的系统关系奠定了基础。
怪诞虫和奇虾类都是加拿大布尔吉斯页岩中著名的疑难化石而被作为“动物早期演化是以大量门一级的动物绝灭为特征”之理论柱石。研究证明,由于化石保存之缺陷,加拿大布尔吉斯页岩中怪诞虫原来研究结果是背、腹倒置,并不是不可思议的怪物。而奇虾类也不全是无腿的怪物。这些动物既不“怪诞”,也不“奇异”,而是研究不深入造成的错误。
英国古生物学家S.ConwayMorris在他所著的《TheCrucibleofCreation》一书中专门开辟了一个章节叙述了布尔吉斯页岩化石研究中的这两大错误。他写到:“我原来对怪诞虫的重建是背、腹颠倒了。仅仅当从中国云南澄江发现了相似动物时,这个错误才变得突出,云南澄江化石的研究指出了这些错误”,当谈及奇虾类研究错误时,他写到:关于奇虾类化石“更加令人吃惊的研究成果出现了,澄江的标本显示这类动物具有一系列的腿肢”。
伊尔东钵类化石在澄江化石中十分丰富,螺旋状的肠道及口附近的触手,说明它们可能和纤毛动物有着亲缘关系。
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