寒武纪叶足动物神奇啰哩山虫与啰哩山虫的比较研究

2004年报道的发现于中国云南省早寒武世澄江化石库中具有叶足动物和节肢动物镶嵌特征的珍稀动物神奇啰哩山虫(Miraluolishania Liu和Shu)被认为是“斯芬克斯”谜一般的节肢动物化石, 它的发现为探讨叶足动物和节肢动物之间的亲缘关系提供了重要的化石实证. 然而, 由于神奇啰哩山虫与另一种叶足动物啰哩山虫(Luolishania Hou和Chen 1989)的外形略有相似, 一些学者认为神奇啰哩山虫是啰哩山虫的同物异名. 鉴于神奇啰哩山虫和啰哩山虫的重要区别, 笔者对这两种叶足动物进行了详细的比较研究, 认为神奇啰哩山虫和啰哩山虫是两种截然不同的叶足动物, 海口地区的“啰哩山虫”实际上是神奇啰哩山虫, 而啰哩山虫极有可能是澄江帽天山地区的特有属种.     

早寒武世澄江化石库中叶足状蠕形动物火把虫的再研究

1989年报道的早寒武世澄江化石库的云南火把虫(Facivermis yunnanicus Hou et Chen)躯体的前部具有5对触手, 而尾部被解释成简单的尖缩状; 并认为可能与环节动物的多毛类相关. 此后, 它又被解释为与五口动物或触手冠动物等类群具有亲缘关系. 最近西北大学早期生命研究所发现了完整云南火把虫标本: 完整的云南火把虫不仅显示了躯干前端的5对叶足状附肢, 而且还保存了具2~3圈钩刺的倒梨形尾部. 基于这些重要形态学信息, 本文作者对云南火把虫的分类位置予以重新界定: 其5对叶足状附肢与神奇啰哩山虫(Miraluolishania Liu et Shu)的前躯干附肢十分相近, 似为同源构造, 因而很可能与叶足类具有较近的亲缘关系. 此外, 云南火把虫的5对叶足状附肢对于探索叶足类动物和节肢动物附肢的起源更具有重要的科学意义.     

寒武纪澄江化石库中叶足动物起源与演化浅析*

叶足动物是寒武纪海洋中非常特殊的类群,它们因为具有柔软的叶片状附肢而得名,而这柔软的叶片状附肢正是地球历史上的“第一对腿”。这对腿的出现,使地球进入了全新的“步行”时代,并且继而开启了地球上最大优势类群节肢动物的演化之门,其重要性不言而喻。笔者以澄江化石库中的叶足动物为主线,浅析寒武纪叶足动物的起源和演化。     

寒武纪澄江化石库中叶足动物起源与演化浅析

叶足动物是寒武纪海洋中非常特殊的类群,它们因为具有柔软的叶片状附肢而得名,而这柔软的叶片状附肢正是地球历史上的"第一对腿"。这对腿的出现,使地球进入了全新的"步行"时代,并且继而开启了地球上最大优势类群节肢动物的演化之门,其重要性不言而喻。笔者以澄江化石库中的叶足动物为主线,浅析寒武纪叶足动物的起源和演化。     

节肢动物早期演化的基因背景

我国云南昆明和澄江等地下寒武统帽天山页岩动物群保存的大量处于不同演化阶段的节肢动物化石为研究节肢动物早期演化提供了物质依据. 最近研究表明, 节肢动物起源及其冠支类群早期演化分别由以外骨骼分节和背甲关节的形成、具关节附肢的形成和复合型头区的形成为特征的体节化事件、附肢化事件和头区化过程所组成. 本文结合发育生物学研究探索节肢动物起源及其早期演化的基因背景, 认为附肢化过程与Hox基因分别参与附肢D-V轴和P-D轴的调控作用有关. 头区化过程与原躯干前端体节形成机制的变化有关. 化石和发育生物学研究表明在复合型头区形成初期, Hox基因的表达在不同体区的分化已经发生; 但Hox基因直到冠支类群演化的早期阶段尚未对附肢特异化起明显的调控作用. Hox基因对体节和附肢特异化调控作用是冠支类群演化的后期事件.     

早寒武世澄江化石库中鳃曳形目的早期祖先

对澄江化石库中鳃曳虫科的最古老的直接祖先Xiaoheiqingella peculiaris以及Yunnanpriapulus halteroformis 进行深入研究, 认为二者很可能为同物异名, 其躯干之后存在一对而不是一个尾附肢, 肛前区发现可能的生殖管. 另外报道了一个极为稀有的化石鳃曳动物新属种Paratubiluchus bicaudatus gen. nov., sp. nov. (双尾拟管尾虫), 其特征为: 25列吻突, 明显的颈区, 无环纹的躯干以及一对尾附肢, 虫体各部分的比例与现生鳃曳动物的兜甲幼虫以及幼虫型鳃曳动物Palaeopriapulitidae科比较接近, 推测为Tubiluchidae科的直接祖先之一, 双肢型的尾附肢可能为Priapulidae科和Tubiluchidae科的共祖衍征. Paratubiluchus gen. nov. 很可能起源于具25列吻突的幼虫型鳃曳动物, 而且恰好处于兜甲幼虫型鳃曳动物与成虫型鳃曳动物的中间环节.     

虫子的一小步,动物演化史上的一大步

正动物大都具有成对的附肢.作为专门的运动器官,附肢的出现使动物运动能力得到极大提高,因而是动物演化史上的重大事件.动物由靠肌肉收缩的蠕动到由附肢支撑的爬行,甚至游泳和飞翔的演化过程是一系列的演化创新.附肢也可以进一步特化为一些行使不同功能的器官,头部附肢特化为感觉器官和取食器官,胸部的附肢特化为     

热液管状蠕虫的早期矿化机制及微生物在矿化过程中的作用

热液喷口动物群是现代海底热液体系的重要组成部分, 它们依赖于热液无机环境生存, 与无机环境之间存在着密切的相互作用, 并可参与现代热液点的成矿过程. 热液喷口动物群(特别是Vestimentiferan和Polychaete管状蠕虫)矿化后的产物常以化石的形式保存于各时代的地质体中. 开展热液大型动物的早期矿化过程研究, 对于理解热液环境中矿物与生物的相互作用以及地质化石的形成和保存机制具有重要的意义. 以胡安·德富卡洋脊热液场中采集的管状蠕虫Vestimentiferan Ridgeia piscesae为对象, 对它的早期生物矿化特征和机制进行了研究. 研究表明, 大量的丝状微生物不均匀地分布在Ridgeia piscesae管状蠕虫的内壁表面和壁内空隙层中, 并在一些部位形成微生物薄层. 微生物细胞表面和降解后的产物在管状蠕虫矿化早期起着重要的作用. 在矿化程度较低的管状蠕虫管壁, 普遍发现有半透明的含硫有机质薄层和球粒状颗粒硫的存在. 这种含硫有机薄层的降解产物在管状蠕虫早期矿化过程中的作用可能同样不容忽视. 微区化学分析表明, 管状蠕虫管壁对成矿元素的富集具有选择性, 主要从周围热液环境中富集Fe, P, Ca和Si等元素, Fe与P, Ca和Si等元素具有共变关系. 由于S主要来源于管状蠕虫组织体中共生微生物对H₂S的生物氧化的作用, 它可作为研究管状蠕虫管壁矿化过程的一种很好的生物标志物. 根据不同矿化程度管状蠕虫的矿化特征, 提出管状蠕虫的早期矿化过程主要受微生物诱导生物矿化作用和管壁降解生物矿化作用控制.     

5.55亿年前的蠕虫或是所有动物的共同祖先

<正>近期,美国的一个研究团队对澳大利亚曾发现的约5.55亿年前埃迪卡拉纪沉积物的洞穴化石进行激光扫面后认为,一种微小的蠕虫状生物可能是包括人类在内的所有动物的共同祖先。这种"蠕虫"被命名为"伊卡里亚·瓦里奥提亚",其前后、两侧对称,两端开口由肠道连接。它的头尾部特征明显,靠伸缩肌肉躯体,甚至可以在泥土中钻洞。     

瓮安生物群中多次分叉的微管状后生动物化石

在贵州瓮安震旦系陡山沱组中发现多次均等分叉(至少4次)的微管状后生动物化石, 其生活习性应为底栖群居, 具有很强的无性生殖能力. 内部具横隔板及体腔, 显示出与已绝灭的刺细胞床板珊瑚类相似, 可能为原始的床板珊瑚. 这也是迄今为止在瓮安生物群中发现的比较确切的后生动物实体化石, 对于研究早期后生动物的起源和演化具有重要意义.     

天鹅绒虫的奇葩生活

正说起栉蚕,你可能会感到陌生,但若说天鹅绒虫,一些朋友可能会恍然大悟,但请不要想当然地以为它是可以吐丝结茧的蚕。一般我们所说的蚕是指节肢动物门昆虫纲鳞翅目的一些蛾类的幼虫,而这里所说的"蚕",非但不是蚕,甚至连昆虫也跟它靠不上边儿。像虫不是虫的有爪动物栉蚕在分类上隶属于有爪动物门,听起来是不是有些陌生?其实就是形容它们是一类长着爪子的蠕虫。有爪动物是一类非常原始的无脊椎动物,它们的身体     

陕南早寒武世磷酸盐化囊胚期及原肠胚期动物化石

海洋无脊椎动物的卵及其早期发育阶段的产物在探讨生物分类和系统发育中具有十分重要的作用, 然而却常常难以保存为化石或难以辨认, 因而未能得到充分的重视. 陕南早寒武世宽川铺段(灯影组顶部)发现大量磷酸盐化的球状化石标本, 其中的一些保存有十分精细的超微结构, 可以辨认出一个卵膜内的受精卵经可能的胚盘形成、囊胚发育、胚盘扩展形成原肠胚直至胚胎的组织分化和幼体孵化的较为完整的演化序列. 这一发现及进一步研究将为早寒武世早期后生动物起源、分类、辐射演化及个体发育提供不可多得的实证材料.     

脊椎动物实证起源

早寒武世海口鱼和海口虫的发现涉及到脊椎动物起源这一重大论题, 近年来引起了热烈的讨论. 大量海口鱼新材料不仅证实了原先认识到的背鳍、腹鳍、“之”字形肌节等重要性状, 而且还揭示出原始脊椎和头部感官两类关键性特征; 这种仍保留无头类原始生殖器官特征的脊椎动物很可能就是有头类始祖. 在无颚纲中建立了1个新目昆明鱼目和新科昆明鱼科, 描述了一个新属种长吻钟健鱼. 新发现的1400余枚海口虫标本提供的多方位解剖学信息显示, 其皮肤、肌肉、呼吸、循环等器官系统与脊索动物明显不同, 相反, 其躯体构型与古虫类相近, 而兼有背、腹神经索的“过渡型”神经系统, 与半索动物相一致. 基于一系列最早期后口动物新发现, 本文提出的脊椎动物起源分“五步走”的假说, 在原口动物与脊椎动物之间架起了一座演化桥梁, 其中后四步与现代动物谱系分析的“四步走”假说相一致, 更增添了关键性的第一步; 于是, 华南便应该是世界上脊椎动物已知最早的发祥地.     

广西崇左江州木榄山智人洞古人类遗址及其地质时代

关于现代智人起源的争论一直是国际古人类学研究的前沿与热点. 最近, 在广西崇左木榄山智人洞发现了具有现代人解剖特征初始状态的人类下颌骨化石及大量与之共生的哺乳动物化石. 木榄山智人洞哺乳动物群以江南象与初现的亚洲象及巨獏等组合为其特征, 截然不同于华南早更新世的巨猿动物群和中更新世的大熊猫-剑齿象动物群, 是典型亚洲象动物群的早期代表. 依动物群性质、地层对比及铀系年代测定木榄山化石智人和伴生的哺乳动物群的时代为距今约11万年的晚更新世早期. 该动物群主要由热带-亚热带型动物组成, 但木榄山动物群中森林型动物种类单调, 草地类型的动物相当多, 这表明当时的气候可能比以前干燥. 木榄山智人的发现对研究现代人起源及其环境背景具有非常重要的意义.     

蛤蚧的游离视杆细胞外段的吸收光谱

蛤蚧(Gekko gekko)属于爬行类动物,是一种夜行性的大壁虎。它的视网膜感受细胞层由纯视杆细胞构成,但其视杆细胞又具有视锥细胞的某些特征。Underwood把壁虎类的视杆细胞分为如下几种:A型单细胞(体积较大)、B型双细胞(由两个粗细不等的细胞成对构     

再论古虫动物门

多细胞动物起源、三胚层动物起源、后口动物起源和脊椎动物起源是动物界漫长演化历程中4次最重大的里程碑创新事件, 也是动物演化史学上4个最令人困惑的起源难题. 前2次生命大转折的历史信息深埋于前寒武纪的隐密记录之中, 至今学术界知之甚少. 幸运的是, 近20年来对早寒武世澄江动物群的深入探索, 揭示出了大量寒武纪大爆发主幕的关键信息, 使得对后2次重大生命创新事件的认知开始取得实质性进展. 昆明鱼、海口鱼等“天下第一鱼”被证明不仅是最古老而且也属于最原始的脊椎动物, 代表着由无头类向有头类演进的关键过渡类群; 现代动物谱系演化学家认为:“舒及其合作者的古生物学工作正在不断地修正人们关于脊索动物早期演化的观念”. 而且, 古虫动物门的发现和论证更使人们看到了探寻后口动物谱系起源的希望: 这一初具鳃裂构造的绝灭类群很可能就是分子生物学和发育生物学所期待的后口动物谱系的一个根底类群. 文中报道了北大动物等微体古虫类的发现; 由大型个体向微型个体演化, 代表着古虫类动物发展早期的一次特殊的生态适应过程. 古虫类动物的前体(咽腔)构造彼此相近, 而依据其后体解剖构造的明显差异, 提出了古虫动物门新的分类体系, 并建立了一个新纲异形虫纲. 随着早期后口动物谱系的“根底类群”古虫动物门和“顶端类群”脊椎动物以及介于其间的古囊类、云南虫类、头索类、尾索类的不断发现, 其完整的谱系演化图正开始成型.     

发现“蛙螈”化石

20世纪90年代中期,一位古生物学家在美国得克萨斯州发现了一只生活在2．9亿年前的“奇怪”动物的化石。2004年。这副化石在华盛顿的美国国家自然历史博物馆被再度发现。科学家最近经过研究发现,这只体长不到12厘米的动物兼具蛙类和蝾螈的双重特征,因此戏称它为“蛙螈”,并推测它是两栖类进化树上缺失的一环。从外形看,蛙螈有点像蝾螈,但却有短而粗的尾巴,     

中生代葬甲的亲代抚育行为研究取得重要进展

<正>亲代抚育(指双亲对后代的保护和喂养)是高等生命演化过程中出现的一种重要适应行为,也是一些节肢动物具有社会性的关键.亲代抚育在生命进化史中多次独立演化,广泛存在于昆虫及其他节肢动物,以及哺乳动物、鸟、恐龙等脊椎动物中,但这种复杂的行为特征很难在化石证据中观察到.     

神奇的动物计数能力

长期以来,科学家们一直认为只有人类才有计算能力,动物不具备逻辑思维能力。然而,科学家们近来进行的一系列试验研究却表明,某些动物在一定程度上也具有抽象思维能力,尽管它们这种能力可能是天生具有的,或者是以我们目前还不了解的某种方式进行的,但无论怎样,它都向科学家们提出了一个新课题:怎样看待自然界以及自然界中那些似乎违背常理的现象。黑鸭在大多数人看来,黑鸭是一种既愚笨又爱吵闹的水鸟。但近来科学家们发现黑鸭并非像人们原先认为的那样愚笨,它们实际上是一种非常聪明的鸟,证据之一就是它们会数数。科学家们同时还发现黑鸭与杜…     

湖北郧西黄龙洞更新世晚期古人类遗址

近20年来, 关于现代智人起源的争论一直是国际古人类学研究关注的热点. 以时代较早的化石和分子生物学研究为主要证据的“非洲起源说”支持包括现代中国人在内的现代人类的近祖来自非洲, 而以中国古人类化石材料为主要证据的“多地区进化说”更倾向支持本地区人类连续演化. 但中国距今100~50 ka前的人类化石缺乏已掣肘“中国古人类连续进化说”. 报道了最近在湖北郧西县黄龙洞发现的5枚人类牙齿化石、20余件石器和丰富的哺乳动物化石. 初步分析显示人类化石特征与晚期智人相似, 石器兼具中国南、北旧石器时代文化特点, 动物化石显示更新世中、晚期大熊猫-剑齿象动物群特征并反映热带、亚热带森林生态环境. 对与人类化石同生层位的大型动物牙齿化石进行铀系和ESR法定年, 其年龄分别为距今94和44 ka, 而采自此洞中与人类化石同生层的石笋铀系年龄为距今103 ka. 从测年可靠性和动植物化石分析, 古人类的时代介于距今年103 ~ 44 ka之间, 有可能为距今100 ka左右. 这是在中国境内首次发现的距今100 ~ 50 ka, 解剖结构具有现代人特征的人类化石, 对研究中国古人类演化和现代中国人起源具有重要的学术价值.