新發現寒武紀時期化石！之前的節肢動物進化史就要翻篇了？

最近，科學家通過一種古生物化石對昆蟲和甲殼綱動物的神經系統獲得了新的認識。

圖為一位藝術家創作的5.2億年前的Kerygmachela kierkegaardi的形象。在這位藝術家的筆下，Kerygmachela kierkegaardi是一種可怕的海洋捕食者。

繪圖：REBECCA GELERNTER，NEARBIRDSTUDIOS

撰文：Andrew Urevig

最近，科學家通過在格陵蘭島發現的15具化石，對這種生活在5.2億年前的動物的大腦進行了初步了解和研究。

在生物大爆炸的寒武紀期間，如今早已滅絕的Kerygmachela kierkegaardi曾活躍于海洋中。這種古老捕食者擁有一個圓腦袋，軀幹兩側各長有11個附肢，還長有一個很長的尾椎。Kerygmachela kierkegaardi朝前的口器能夠捕捉獵物，「這令其它動物苦不堪言，」居住在英國的古生物學者Jakob Vinther說道。

之前的Kerygmachela kierkegaardi化石主要來自被風雨侵蝕的岩石，長度從2.5厘米到25厘米不等。新發現的是首批未受到雨淋日晒的Kerygmachela kierkegaardi化石，因此保留了較為完整的神經組織，為科學家認識和研究泛節肢動物的大腦提供了有利條件。泛節肢動物包括水熊蟲（緩步類動物）、天鵝絨蟲以及諸如甲殼綱動物和昆蟲等節肢動物。

一具5億年前的大腦化石 圖為一具來自格陵蘭島的Kerygmachela化石，包含可辨認的神經組織（上圖為近景照片）。新證據表明所有泛節肢動物的共同祖先沒有複雜的大腦。

攝影：TAE YOON PARK，KOPRI

新研究由Vinther和韓國極地研究所的Tae-Yoon Park領導，發表於3月9日的《自然?通訊》雜誌。

與之前的一些觀點不同，研究團隊認為新證據似乎表明所有泛節肢動物的共同祖先並沒有3部分組成的複雜大腦，無脊椎和脊椎泛節肢動物的共同祖先也是如此。

現代節肢動物從內臟上方的單束神經細胞開始發育。它們還擁有另外兩個大腦部分，都位於內臟下方或旁邊，在發育期間這兩部分向上遷移與第一神經束融合，最終形成了3個部分組成的大腦。節肢動物的大腦結構可通過化石記錄發現。

Kerygmachela相對簡單的大腦則只包括現代節肢動物三部分大腦中最重要的一部分。

研究團隊認為，八條腿的水熊蟲擁有較為簡單的單個大腦，這與他們在Karygmachela化石中發現的大腦類似。軟體的天鵝絨蟲也沒有3部分組成的大腦。

因此，認為這些與節肢動物擁有共同祖先的動物也沒有複雜大腦並非毫無道理。相似的還有泛節肢動物和脊椎動物的祖先，其大腦也由三部分組成。

不過，並不是所有科學家都對此表示贊同。緩步類動物的大腦或許是在分節的基礎上發育的，也或許不是，亞利桑那大學的神經科學家Nicholas Strausfeld說道，他沒有參與新研究。

「如果他們認為Kerygmachela的大腦與緩步類動物類似，他們必須非常謹慎，因為事實可能並非如此，」Strausfeld警告說。緩步類動物可能沒有分節的大腦，其大腦可能只是口部周圍一圈神經細胞的替代品。

Vinther認為這一觀點很有趣。無論如何，兩種觀點都認為這些動物的祖先擁有更為簡單的神經系統，其進化歷史也將被重新改寫，他說道。

推動進化競賽的競爭「致使不同的物種出現了相似的結局：眼睛、複雜的大腦以及其它器官，」Vinther說道。

（譯者：流浪狗）

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