研究人員確認有史以來發現的第二種Opabiniid
已故的斯蒂芬·傑·古爾德是哈佛大學有機體和進化生物學系的前教授,他在其著作《奇妙的生命(Wonderful Life)》中普及了在寒武紀伯吉斯頁岩中發現的“奇怪奇蹟”幹群節肢動物Opabinia和Anomalocaris,並使它們成為流行文化的標誌。
雖然“寒武紀的恐怖”Anomalocaris–擁有放射狀的嘴和多刺的抓取附肢–是一種有許多親屬的放射狀動物,但五眼的Opabinia–擁有獨特的額狀長鼻器–仍是唯一被發現的opabiniid。
由哈佛大學領導的一個國際研究小組證實,一個以前被認為是radiodont的標本實際上是一個opabiniid。發表在《Proceedings of the Royal Society B》上的這項新研究使用了全新的、強大的系統發育方法確認了Utaurora comosa是有史以來發現的第二種opabiniid,而且是一個多世紀以來的第一種。
Utaurora comosa在猶他州5億年前的中寒武紀Wheeler地層中被發現,它在2008年被首次描述為一種放射性生物。這項研究的論文共同第一作者Stephen Pates是哈佛大學有機體和進化生物學系(OEB)的前博士後研究員,他在讀研究生時在堪薩斯大學生物多樣性研究所和自然歷史博物館首次遇到了這個標本。Pates當時正在研究radiodont的多樣性,並覺得這個標本跟真正的radiodont動物並不完全相符。在加入高級作者Javier Ortega-Hernández教授在OEB的實驗室後,Pates跟論文共同第一作者Jo Wolfe合作研究了化石和活體節肢動物的關係,以確定Utaurora在生命樹中的最佳位置。
Opabiniids是第一個擁有後向嘴的群體。它們的背側節間溝是全身分節的前兆,它們的側向游動瓣是附肢的前兆。Utaurora跟radiodonts和Opabinia都有共同的特徵和形態。雖然Utaurora的前部結構和眼睛保存得很差–Opabinia最容易從其正面的探針和五隻眼睛中識別出來,但沿背部的節間溝和尾部的成對鋸齒狀的刺卻都被完全觀察到。
有限的形態學觀察導致Pates和Wolfe使用系統發育分析將Utaurora跟43個化石和11個活體類群的節肢動物、橈足動物和其他泛足動物進行比較。
Wolfe說道:“最初的系統發育分析顯示它跟Opabinia關係最密切。我們隨後進行了更多的測試並使用了不同的進化模型和數據集來審視這一結果,以可視化這一化石可能具有的不同種類的關係。”
跟Opabinia不同,Utaurora是在加拿大不列顛哥倫比亞省的寒武紀伯吉斯頁岩中發現的,雖然也是寒武紀,但卻比Opabinia年輕幾百萬年。Pates說道:“這意味著Opabinia不是唯一的opabiniid,Opabinia並不像我們想像的那樣是一個獨特的物種。”
當Utaurora在2008年首次被描述為radiodont時,科學家們認為opabiniids和radiodonts形成了一個叫做dinocarids的單系群。但在過去的10到15年裡,科學家們發現了超過10個新的放射蟲物種,這使得我們有可能看到opabiniids和radiodonts之間略微不同的地方。
“我們也有更多的系統發育工具來審視我們的結果,” Pates說道,“”僅僅根據形態學,你就可以證明Utaurora是一個奇怪的radiodnt,也可以證明dinocarid的概念被重新提出來。但我們的系統發育數據集和分析支持Utaurora在68%的通過分析數據檢索出來的樹中是一個opabiniid,但只有0.04%的樹是radiodont。”
“《奇妙的生命》和這些化石的描述發生在目前的進化範式之前。當時還沒有真正理解Opabinia和Anomalocaris之間的相似性。現在我們知道,這些動物代表了與現代節肢動物有關的進化的滅絕階段。而且我們有了超越定性比較形態特徵的工具,從而可以在動物的生命樹中進行更明確的定位,”Wolfe說道。