中国科学家《自然》文章获得进化研究新进展

中国科学家《自然》文章获得进化研究新进展

　　

生物通综合：来自云南大学云南省古生物研究重点实验室，英国莱斯特大学，德国乌尔姆大学（University of Ulm）的研究人员从对一些保存完整的化石的精细分析入手，阐述了一个直接与早期生命进化相关的问题。

文章的通讯作者及第一作者为云南大学的张喜光教授，其1982年毕业于南京大学，1998年获得加拿大萨斯喀彻温大学博士学位，1997年—2001年在该校从事古生物学研究和NOMAD公司石油地质师工作，2002年作为高层次研究人才引进到云南大学云南省古生物研究重点实验室工作。

化石是保存于沉积岩中古代生物的遗体、遗迹或印痕，它们提供了史前生命的直接证据。化石的保存状况有好有坏，对于其中一些在特定沉积环境中形成的特别完好的类型，学术界称之为“特异保存化石”。在特异保存化石中有一种是奥斯坦型化石（Orsten-type），这类化石最初（上世纪60年代）由德国科学家K.J. Müller发现于瑞典奥斯坦地区，通常包含了一些微小的胚胎和具外皮的动物（多为未成年个体），由于其外皮的磷酸盐化，这类标本能三维完整保存，显示动物软体部分。这种化石主要发现于寒武纪和奥陶纪，以其精美细微的保存为后生动物早期演化提供了详尽的形态学和系统发育学证据。

根据对奥斯坦型化石形成的地质条件的分析，张喜光教授在攻读博士学位期间（20世纪90年代）就意识到中国应该存在此类化石，并立志要在中国找到它。带着这样的梦想，获得博士学位后，张喜光教授从加拿大回到祖国，并进入我校云南省古生物研究重点实验室，开始了古生物研究工作。功夫不负有心人，在经历了大量野外考察后，张喜光教授于2003年在云南省昭通地区永善县务基乡肖滩剖面找到了保存非常完整的冠群甲壳动物化石。

张喜光教授发现的冠群甲壳动物化石对于研究生命的进化具有两个方面的重大意义。
　　第一，确认了冠群甲壳动物存在于早寒武世。甲壳动物（包含虾、蟹）是一成功演化的无脊椎动物类群，构成了现生和许多化石海洋节肢动物类群的主体。以往的化石，尤其是瑞典奥斯坦型化石的证据表明冠群甲壳动物可追溯到5亿年前的晚寒武世。而张喜光教授发现的化石为生活于寒武纪早期的冠群甲壳动物。该发现将此类动物的存在由以往广为认同的寒武纪晚期大约5亿年前，再向前推进到了5.2~5.3亿年前的寒武纪早期。换言之，冠群甲壳动物至少早已在“寒武纪大爆发”之际出现。

　　第二，确认了早寒武世甲壳动物发育了上肢（epipodite）。1997年Nature发表了一篇有关昆虫翅膀起源的论文，依据分子生物学DNA的证据，该论文作者认为昆虫的翼可能由古代某一类水生甲壳动物的上肢衍生而来。从化石记录看，最古老带上肢的甲壳动物只可追溯到大约4亿年前的泥盆纪。发现于瑞典晚寒武世的冠群甲壳动物不带上肢，故其发现人及其弟子均认为上肢在寒武纪之后才得以衍生。带上肢早寒武世甲壳动物在云南的发现，证实了上肢起源的久远；表明不带上肢的晚寒武世的甲壳动物可能在其演化的过程中该性状发生了次生的消失；上肢很可能为早期甲壳动物的基本体制特征之一。翼是昆虫的重要体制特征，其出现与现代高度分异的昆虫的成功演化密切相关，昆虫的进化必然包含了由水生到陆生的历程。张喜光教授的发现为此研究提供了素材，拓宽了思维的空间。

　　张喜光教授的论文在研究生命进化过程具有重要意义，一位匿名《自然》评审人评议说：“作者应利用这次机会唤醒社会各界———尤其是进化发育生物的研究群体———让他们知道奥斯坦化石的辉煌。”

原文摘要：
Nature 449, 595-598 (4 October 2007) |
doi:10.1038/nature06138; Received 16 April 2007; Accepted 30 July 2007
An epipodite-bearing crown-group crustacean from the Lower Cambrian
[Abstract]