11月18日記者獲悉，西北大學早期生命與環境創新研究團隊張志飛教授指導博士研究所學生劉璠，聯合課題組外籍青年科學家tim topper和瑞典自然曆史博物館skovsted博士對在澄江生物群發現的軟舌螺化石開展了最新觀察與研究發現：否定了軟舌螺屬于腕足動物冠群或腕足動物姊妹群的結論，認為軟舌螺并不屬于觸手冠動物，最可能與軟體動物關系較近。
該成果填補了直管螺類化石的口部解剖學空白，為争論近200年軟舌螺化石的系統分析增添了新的關鍵軟體化石證據。
三槽螺複原圖 （受訪者提供）
軟舌螺是寒武紀演化動物群組成部分
原來，200年以來，關于寒武紀大爆發時期無脊椎動物軟舌螺的生物屬性，在學術界一直存在着較大争議。有學者認為，軟舌螺與腕足動物具有較近的親緣關系，甚至認為軟舌螺屬于腕足動物姊妹類群或冠群。
張志飛老師介紹，地球上大約有38個現生動物門類，其中，三葉蟲、古杯、筆石等許多動物門類均已絕滅。軟舌螺也是一類已經滅絕的古生代海洋底栖無脊椎動物，從5.4億年前的寒武紀生命大爆發開始繁盛，于二疊紀末絕滅，是寒武紀演化動物群的主要組成部分。
而這個化石的首次報道，來自于1840年俄國古生物學家eichwald，雖然早期的專著描述和修訂部分化石比較模糊，但是對後來的古生物研究者具有重大的借鑒意義。
軟舌螺已在歐洲、北美、澳洲和中國等地被廣泛發現和報道。其化石一般儲存有錐管、口蓋和附肢結構，在寒武紀初期，軟舌螺經曆了快速的演化輻射事件，也就是指寒武紀大爆發，在漫長的46億年的地球曆史演化過程中，包括脊柱動物在内的幾乎所有的現生動物化石在寒武紀早期（5.4億年前）地層中突然出現，多樣性極高。但時至今日，關于其生物屬性及系統學研究仍然争議不休。
腕足動物還是軟體動物？二者都有研究成果支撐，這個争議具體來說是這樣，張志飛介紹，2017年，古生物學家moysiuk等人在加拿大布爾吉斯頁岩的軟舌螺類化石中發現了羽翼狀的觸手結構，并将其解釋為與觸手冠動物纖毛環取食結構同源的纖毛環。加之軟舌螺具備口蓋和椎管兩種殼體，進而認為軟舌螺動物應屬于與腕足動物緊密相關的觸手冠動物。随之，有學者在直管螺類化石中發現了與腕足動物相似的“肉莖”結構，進而進一步推測軟舌螺動物與腕足動物具有較近的親緣關系，甚至認為軟舌螺屬于腕足動物姊妹類群或冠群。但是，也有學者通過殼體結構的精細觀察和對比，發現軟舌螺與同期軟體動物的殼體具有相似的片狀殼體顯微結構，進而堅持軟舌螺動物與軟體動物的親緣關系。
否定“親戚”結論 西大專家填補研究空白
那麼，西北大學早期生命與環境創新研究團隊有哪些新發現呢？首先，團隊發現澄江化石庫（寒武系第3階）中直管螺類化石三槽螺儲存有扇狀排列的觸手結構。發現其觸手狀的取食器官在口蓋腹部邊緣内外可以自由伸縮。
這個說明了什麼？張志飛介紹說，觸手冠動物（腕足動物、帚蟲和苔藓動物）具有馬蹄形排列的觸手，口位于觸手冠的基部，觸手繞口的周圍（置肛門于觸手冠之外）排列。觸手冠動物生活中，觸手的基部穩定不動，随着觸手的擺動，過濾的食物沿着觸手臂流入口中，進行濾食生活。然而，軟舌螺的觸手狀結構可以随着其身體内髒團肌肉的收縮而前後自由移動，表明其軟舌螺的觸手狀結構與腕足動物等觸手冠動物明顯不同，并非被動濾食生活，而可能進行沉積取食；加之，形态上軟舌螺的觸手結構并不“圍繞”口分布，是以并不符合觸手冠動物的纖毛環）定義；雖然軟舌螺觸手狀取食結構與腕足動物幼蟲階段的觸手冠外形存在相似之處，但腕足動物幼蟲時期的觸手主要功能用于遊泳而并非濾食。這些證據都表明軟舌螺的觸手狀結構與觸手冠動物的纖毛環觸手功能不同，并非同源。是以，軟舌螺觸手的功能形态研究表明軟舌螺并非觸手冠動物，與腕足動物親緣關系較遠。
此外，西北大學早期生命與環境創新研究團隊還觀察了澄江生物群中的雲南肉莖螺，發現其椎管始端結構中并不存在腕足動物肉莖狀的附着結構。雲南肉莖螺屬于軟舌螺動物，2018年有研究者報道在其殼體末端發育了與腕足動物肉莖狀的“肉莖結構”，進而支援了軟舌螺屬于腕足動物。但是通過我們的最新觀察發現，雲南肉莖螺錐殼始端并不存在‘肉莖狀’結構，所謂的肉莖實屬錐殼殼體殘留的部分碎片或殘痕，這種儲存的差異在其他化石庫中也有類似的軟舌螺化石可以佐證，進而否定了軟舌螺具有肉莖的論斷。是以，新的研究否定了軟舌螺屬于腕足動物或其姊妹類群。
相關成果近日線上發表于《國家科學評論》。今天（11月18日），被《人民日報（海外版）》報道。
來源：文/西安報業全媒體記者 張潇
編輯：芥末花生