五亿两千万年前的刺状纳罗虫是吃泥巴的吗
中英科学家揭开寒武纪节肢动物食性之谜
光明日报记者 张勇
日前，中英科学家对国际天然遗产“澄江生物群”的研讨获得新进展。“天然指数”录入期刊、英国皇家学会学术刊物《皇家学会B刊生物科学专辑》宣布了我国云南大学云南省古生物研讨要点实验室侯先光研讨团队与英国伦敦天然历史博物馆、伦敦皇家霍洛威大学的科研人员一起完成的题为“寒武纪三叶形虫刺状纳罗虫附肢精密结构及其发育学、生态学含义”的研讨论文。研讨人员对国际天然遗产“澄江生物群”中的刺状纳罗虫化石进行了精密的、三维的形状学调查，揭开了寒武纪节肢动物食性之谜，标明5亿多年前的海洋已有高度杂乱、高度进化的生态系统。
刺状纳罗虫是国际天然遗产“澄江生物群”中最早被报导的两个物种之一，是澄江生物群的标志性化石。这种美丽的节肢动物日子在5.2亿年前的寒武纪海洋中，身体一般有黄豆粒到蚕豆大小不等，由近半圆形的头甲和长椭圆形的尾甲组成，尾甲侧、后缘具刺，因而得名“刺状纳罗虫”。它的头甲和尾甲下具有结构杂乱的附肢，担负着运动、摄食的功用。在曩昔，限于技术手段，这些埋在化石标本内部的附肢的精密形状很难研讨，因而人们对刺状纳罗虫的分类方位、日子习性的知道非常有限。现在，在高精度的X射线显微CT的协助下，研讨人员得以无损地、高精度地对它的身体结构进行恣意视点的调查，并运用软件对它的身体模型进行“虚拟解剖”，别离出身体的各个部分结构进行调查。
寒武纪澄江生物群中的刺状纳罗虫化石 材料图片
研讨结果显现，澄江生物群中的刺状纳罗虫化石保存了微米标准的、精巧的软躯体细节，它细长高雅的触角、三角形的口板、表里肢的刚毛、内肢结尾爪和附肢内侧的修饰物等，无不绘声绘色。刺状纳罗虫身体前、后部的附肢形状存在明显差异，并且成虫和幼虫的附肢形状又互不相同。这些差异中，最有目共睹的是附肢原肢（附肢基部）的结构。幼虫身体后部的附肢，其原肢较小、内侧较为润滑；身体前部附肢的原肢则特化为“颚基”结构，其内侧具有两列规整摆放的小突起，用于研磨较小、较软的食物颗粒，例如藻类、有机碎屑等。成虫的颚基则有多排兴旺的刺，尤其是在接近口部的附肢上，这些刺状结构非常兴旺、非常尖锐，它们大小不一、错落有致地摆放着，可以轻松又有效地撕碎食物，比方带壳的生物、其他动物的肢体等。
依据附肢形状的分解，研讨人员估测，和许多现代节肢动物相同，刺状纳罗虫的成虫和幼虫之间也存在明显的食性差异，在寒武纪前期海洋生态系统的食物链中、在生态系统中占有了不同的方位。这种现象叫作“生态位分异”，它既避免了不同发育阶段的同类个别竞赛有限的食物资源，又使得这一物种可以使用更多的资源，然后增加了生计时机。成虫和幼虫附肢形状的差异及其生态位分异标明，在5亿多年前的海洋中，生态系统已经是高度杂乱、高度进化的。论文榜首作者翟大有副研讨员表明，这项研讨成果的含义在于：发现了纳罗虫腿上有很密布的刺，即所谓的“颚基”。它是用来破坏食物的。从这个结构判别，纳罗虫是吃肉的。之前不知道有这个结构，许多人认为它是吃泥巴的（泥巴里的有机碎屑）。一起，还发现了成虫和幼虫的颚基结构不同，据此估测，幼虫吃较软较小的猎物，成虫颚基上的刺更兴旺，更粗大健壮，吃大的、带壳的生物。这种分工，避免了内斗，是一种很高级的组织形式。
侯先光研讨员、刘煜研讨员为论文通讯作者，麦慧娟博士后为论文一起作者。本项研讨由国家天然科学基金、云南省科技厅基金、云南省古生物立异团队项目等科研项目赞助。
《光明日报》（ 2020年01月10日 08版）
