(Cran Chang/
编译)5.4亿年的动物演化史上,“菊花”堪称最精妙的创新之一。最早出现的动物类群似乎真的就是满嘴喷粪:今天这些类群,比如海绵、海葵和水母,都没有肛门,从同一个洞进食和排泄。然而,自从单独用于排泄的那个洞演化出现以来,动物便开始分化成为今天存在的大多数物种,从蚯蚓到人类皆是如此。

地球上究竟存在多少种生物呢?虽说人类文明已经有数千年的历史,但地球上依然存在许多人类所未认知的物种或生命。

威尼斯娱乐网站,长两个洞有一个明显的优势是可以在进食的同时消化,而只有一个洞的物种必须完成消化和排泄,才能再次开饭。演化生物学家们说,可能的益处还包括不污染进食的区域,以及使动物得以演化出更长的身体——因为它们不再需要把排泄物一路运回脑袋了。

据每日邮报近日报道,中国云南大学云南省古生物研究重点实验室侯先光教授团队发现一块一块来自澄江生物群、有5.18亿年历史的奇怪物种。研究发现这生物或为现代栉水母远亲,证实栉水母动物和刺胞动物共同起源于底栖固着祖先的事实。

然而,几个前所未有的视频正威胁着人们对这种“完全消化道”演化史的标准观点。这些视频的主角是一种名叫栉水母的胶质海生生物。3月15日,在佛罗里达州圣奥古斯丁市召开的栉水母大会上,迈阿密大学的演化生物学家威廉•布朗(William
Browne)为大家献上了栉水母便便视频的首映——而且不是从嘴里拉出来的。

澄江生物群指的是我国云南澄江帽天山附近,产出地层为云南下寒武统筇竹寺组玉案山段黄绿色粉砂质页岩中,保存完整的寒武纪早期古生物化石群。

威尼斯娱乐网站 1事实上,栉水母(Ctenophora)并不是水母,而是独属栉水母动物门,是最古老的多细胞动物之一。图片来源:livescience.com

据悉,团队将这个寒武纪生物命名为三穹傣花虫(Daihua sanqiong)
,其中傣是指云南的少数民族傣族,而花则代表其形态绽放如花。因为在其口部周围有18条触手,每条触手更有大量纤毛,宛如一绽放的花朵。ps:发现的具体位置未指出。

布朗的视频让观众们惊叹连连,因为在拥有完全消化道的动物出现前很久,栉水母的谱系就已经演化出来了。一直以来,人们都认为栉水母从同一个洞进食和排泄,这个洞与它袋子状的肠子相连。1880年,德国动物学家卡尔•楚恩(Carl
Chun)提出,栉水母口腔对面的一对小孔或许会分泌一些物质,但他也认定这种动物用嘴排泄。1997年,生物学家再次观察到,无法消化的物质从栉水母的口腔离开身体——而不是神秘的小孔。

团队深入分析发现它在解剖学上与现代栉水母有很多相似之处,或为栉水母的远古亲戚。因三穹傣花虫的18条触手均有纤毛,相信有助捕猎,类似的纤毛结构只在栉水母身上出现,但栉水母的纤毛则帮助游动。经详细分析后,团队认为三穹傣花虫与其他远古生物,如同有18条触手的先光海葵,以及高足杯虫等相关。最后认为栉水母关系较为密切,将之列入栉水母动物门。

然而,布朗使用了复杂的拍摄设置,不间断地监控他捕获的两种栉水母——淡海栉水母(Mnemiopsis
leidyi
)和太平洋侧腕水母(Pleurobrachia
bachei
)。他在栉水母大会上播放的视频展示了它们消化小型甲壳动物和斑马鱼的过程,这些动物都经过了基因改造,能在荧光蛋白的作用下发出红光。由于栉水母本身是透明的,猎物经过遍布水母体内的体腔网络的过程便可以被观察到。快进一下,两到三小时后,无法消化的物质从水母身体末端的小孔排出。布朗还展示了小孔的特写,突出强调环绕着每个小孔的肌肉。“这是个和括约肌类似的洞。”他告诉观众。

栉水母早就因为拥有较为发达的神经系统而闻名。资料显示,栉水母与水母并非同门生物,主要是水母用刺人的触手捕食,而栉水母则利用两根能够分泌黏性物质的触手捕食。栉水母的捕食触手是充分适应环境后的进化产物。在。而过去的基因组研究显示,栉水母可能是最古老的多细胞动物,很多结构远比栉水母简单的生物,反而与高等生物关系更近。

“看起来,我这三十年来一直都搞错了。”在观看完布朗的展示后,乔治·松本说。他是加州莫斯码头蒙特利湾水族研究所的一位海洋生物学家。“没看到视频的人是不会相信的。”他补充道。乔治表示,他和前辈生物学家在水母餐后观察它们的时间可能还不够长,因而错过了它们上大号的过程。实际上,栉水母从口腔排泄废物可能是呕吐——因为吃太多,或者是吃错了东西。

团队中来自英国布里斯托大学的古生物学家 Jakob
Vinther表示:“部份学者曾认为栉水母是首批地球演化出的动物,但研究显示栉水母一系的动物可能有更早历史,而且这些远古生物部份曾携带有机骨骼结构,不过在演化过程中经已退化。”

根据最近的DNA分析,栉水母演化出现的时间比其他只有一个洞的动物更早,包括海葵、水母,或许还有海绵(一些研究认为海绵出现的时间最早)。因此,布朗尚未发表的研究打乱了动物演化史早期消化道结构从一个洞演化为两个洞的逐步进程。

不过有学者就质疑团队说法,认为分类未必正确,例如高足杯虫同样有纤毛,但现时仍未被列入任何门之中,因为纤毛有机会是趋同演化产物,即两种不具亲缘关系的生物。但不管如何,目前对这种生物还未存有记载,这个化石能揭开栉水母动物门起源之谜,填补动物进化史上的一个空白。

一种可能性是,栉水母在几亿年中独立于其他动物自行演化出了完全消化道和肛门状的小孔。也有可能,完全消化道和肛门曾在某种远古动物祖先中演化出来了一次,随后在海葵、水母和海绵身上消失了。乔治指出,如果你是一只粘在石头上的海绵,把排泄物推回水流中而不是拉在下面或许是更好的选择。

目前研究现已刊于《当代生物学》期刊上。

威尼斯娱乐网站 2石头上的海绵。图片来源:seaspongecompany.com

目前,布朗正在探索后一种可能性,看看栉水母发育出小孔时激活的基因是不是其他动物发育肛门时的同一种。如果他发现基因是不同的,那我们的最耻部位的演化将不再像动物学家们长期认为的一样,是一次单一事件。阿拉巴马大学的演化生物学家凯文•考科特(Kevin
Kocot)说:“我们都有一级一级爬梯子的传统观点,但这种观点正不断受到冲击。”(编辑:Ent)

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