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寒武紀化石揭示滅絕生物結構,比現存任何水母的神經結構都複雜

寒武紀化石揭示滅絕生物結構,比現存任何水母的神經結構都複雜

水母是一種很久以前就存在的無脊椎動物,但沒有多少人知道它,并且具有透明的凝膠狀身體,研究人員在早期水母的微小身體中發現了令人驚訝的複雜神經系統,甚至比當今世界上存在的任何其他類型的水母都複雜。

一些研究表明,它可能代表了最古老的一類分支,但其他人認為它隻是傳統水母的近親。

寒武紀化石揭示滅絕生物結構,比現存任何水母的神經結構都複雜

早在幾年前,雲南省古生物學研究重點實驗室成立的化石研究小組就證明,在澄江發現的一系列化石都是活水母的古代化石。是以,水母動物的進化路徑也得到了正式建構。這一發現也間接證明了水母和今天比較常見的刺猬有着共同的祖先這一事實,進而解開了水母起源之謎。

跟進該項目的研究人員後來表示,在傳統教科書中,水母和其他雙刺動物之間存在許多差異,并且被認為是海綿和雙側對稱動物之間的過渡類型。但也有對分子系統的研究表明,與水母和刺猬相似的形态特征可能是長期融合進化的結果。正是由于這個原因,水母門的起源和早期進化已成為研究多細胞動物早期進化的重要科學問題之一。

"足杯蟲"可以說是寒武紀埋藏化石群中獨特的化石類型,幾年前雲南省古生物學研究重點實驗室人員對澄江生物群中的許多足總杯化石标本進行了系統研究,其結果在當時也引起了很多讨論。

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在與美國布裡斯托爾大學、倫敦自然曆史博物館、耶魯大學等多家專業研究機構的合作過程中,對寒武紀時期許多形态特征和體型相似的化石物種進行了全面研究,證明了複合纖毛結構是這些化石群的共同特征。已經證明,纖毛簇與活水母具有相同的起源。

使用貝葉斯方法,該團隊系統地分析了近100個組和270多個形态特征的矩陣,然後負責的團隊結合了寒武紀時期許多化石的形态學分析,提出了第一個關于水母形狀進化的新假設。也就是說,作為活浮遊生物的水母,由于身體的其他結構已經随着環境的變化而特殊化或降解,逐漸放棄了早期使用的固定過濾器類型。

結果表明,寒武紀生命爆炸期間,水母的多樣性已經達到了很高的水準,固定水母和浮遊水母生活在同一曆史時期。一個專門的國際研究小組描述了寒武紀中期在美國西部發現的兩種新的水母化石,更具體地揭示了水母神經的早期進化和感覺特征。

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在這項研究中,研究人員描述了在美國發現的第一批水母化石,在今天發達的電子顯微鏡的幫助下,他們能夠更仔細,更準确地檢查碳膜,準确地識别其内部解剖結構的原始部分,進而區分了許多化石和兩個完全不同的新物種。

第一種類型的水母化石代表鐘形水母,其身體形狀像鈴铛,可以有多達24個梳理的骨頭和波浪形的嘴巴。此外,該物種的神經系統儲存在非常完整的狀态。這些神經往往很長,并且連接配接到嘴巴周圍的環。

這可以說是一個相當出乎意料的發現。因為經過專業分析,今天存活下來的衆多水母物種中隻有一種具有相似的長神經,而且大多數水母都有分布式神經網絡,是以研究結果大大縮小了研究人員的實驗範圍。

第二種稱為秀麗隐杆線蟲,有大約16個梳骨和波浪形的嘴,比鈴铛更圓。該物種尚未發現神經化石,其重要特征是頂部有兩個小點。

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可以毫不誇張地說,這兩個來自美國的新物種對寒武紀時期存在的水母的神經系統非常具體,也更清楚地描繪了該物種的感覺結構及其向多樣性的進化。

可以說,這個小身體中包含的神經系統實際上比我們今天觀察到的許多東西要複雜得多。

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