在國家自然科學(xué)基金的支持下，7月17日，云南大學(xué)教授侯先光、博士叢培允、馬曉婭與美英科學(xué)家合作的研究成果在《自然》雜志在線發(fā)表。該研究揭示了澄江動物化石群中的奇蝦腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)特征，為研究節(jié)肢動物起源及其頭部分節(jié)的演化提供了神經(jīng)解剖學(xué)證據(jù)。

據(jù)悉，奇蝦是寒武紀(jì)生命大暴發(fā)時期zui引人矚目的動物，體長可達2米。因頭部zui前端有一對強壯的大爪肢，被認(rèn)為是寒武紀(jì)海洋中食物鏈的*捕食者。相關(guān)研究表明，奇蝦能為解決節(jié)肢動物起源、復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)起源等重大科學(xué)問題提供關(guān)鍵線索。

侯先光研究團隊對澄江動物化石群中奇蝦的一個新物種刺鉗里拉蟲進行了較全面的研究，揭示了該種奇蝦腦部神經(jīng)結(jié)構(gòu)的特征。通過顯微鏡觀察和SEM-EDX掃描，研究人員發(fā)現(xiàn)在刺鉗里拉蟲的前腦之前還存在一對巨大的神經(jīng)節(jié)，用來控制奇蝦*的大爪肢。這種腦部神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征與現(xiàn)生有爪類天鵝絨蟲相似。在昆蟲、蝦、蟹等真節(jié)肢動物中，頭部*對附肢的神經(jīng)節(jié)都源于中腦。證明了奇蝦的大爪肢與有爪動物的觸角是同源的。

同時，發(fā)育學(xué)研究顯示，在真節(jié)肢動物胚胎發(fā)育初期，上唇的原始細(xì)胞位于頭部zui前方，并在肌肉、神經(jīng)和基因表達等方面表現(xiàn)出一系列附肢的特征，后隨著胚胎的發(fā)育逐漸轉(zhuǎn)移到口的前方。

研究人員根據(jù)奇蝦的腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)和真節(jié)肢動物胚胎發(fā)育特性推斷，奇蝦的大爪肢與真節(jié)肢動物的上唇是同源的。該發(fā)現(xiàn)支持真節(jié)肢動物起源于葉足動物的假說，終結(jié)了科學(xué)界關(guān)于奇蝦大爪肢同源性的爭論，否定了奇蝦是螯肢動物祖先類群的假說。

針對奇蝦大爪肢和真節(jié)肢動物上唇之間巨大的形態(tài)學(xué)差異，研究人員認(rèn)為，從奇蝦向真節(jié)肢動物的演化過程中，應(yīng)該存在一些演化上的過渡類型。

《中國科學(xué)報》 (2014-07-21 第1版 要聞)