寒武紀“帶羽毛海葵”解繹刺胞動物演化史

寒武紀中華先光海葵三維複原模型（供圖：李喚珍、歐強）

中國地質大學（北京）、西北大學及德國卡塞爾大學聯合科研團隊，根據澄江生物群“中華先光海葵”形态細節的新發現，揭露了一種已絕滅的軀體構型，并還原了刺胞動物的早期演化軌迹，成為早期生命研究領域的又一項重要成果。中原標準時間8月2日淩晨，該成果發表在《美國科學院院報》（pnas）上。

人們常見的珊瑚、海葵、水螅、水母之類的生物，就屬于刺胞動物。其門種類超過10000種，絕大部分為海生肉食動物，通過密布在觸手表面的刺細胞麻痹、掠殺小型生物，在現代海洋中具有非常重要的生态位置。一些刺胞動物還享譽世界之最，如澳洲箱水母為毒性最大的動物，獅鬃水母為已知個體最長的動物（大于36米），燈塔水母被認為可能是最長壽的動物。刺胞動物位于地球“動物譜系樹”的根部，對研究整個動物界的起源和早期演化至關重要。正因如此，刺胞動物的早期化石記錄備受學術界關注。

中國地質大學（北京）早期生命演化實驗室研究人員、論文的第一兼通訊作者歐強向《中國科學報》記者介紹，他們通過寒武紀早期澄江生物群（距今約5.2億年）中華先光海葵多枚化石标本的研究，發現了其中“令人振奮的形态特征”——複雜的羽狀觸手，觸手兩側具互生式分支，而分支兩側具密集的纖毛；具隔膜、單一開口的消化循環腔；具獨立内腔及基底凹陷的固着器；輻射對稱的體制等。這些特征訓示了一種已絕滅的動物軀體構型。

基于中華先光海葵的新性狀，研究者通過貝葉斯推斷法對其譜系地位進行分析認為，中華先光海葵代表刺胞動物門的一個基幹類群，為該門類的寒武紀先驅分子。

歐強說，這一結論對于刺胞動物的形态及生态的演化曆史有重要的訓示意義。首先，從中華先光海葵的水螅體形及分隔的消化腔推測，刺胞動物的祖先類型為水螅型而非水母型，支援現代分子生物學的“水螅假說”。其次，始祖型刺胞動物與其現代後裔的攝食政策可能大相徑庭。

“現代刺胞動物絕大部分為掠食性，通過觸手表面的刺細胞毒殺并捕食小型獵物；中華先光海葵的觸手則具有互生的分枝并且密布纖毛，與現代纖毛濾食型動物，如龍介蟲、纓鰓蟲、杆壁蟲等的觸手結構非常相似，是以，先光海葵并非類似現代海葵的兇猛肉食者，而是溫和無害的濾食者——通過羽狀觸手過濾海水中的懸浮食物顆粒。”歐強說。

研究者推測，羽狀濾食觸手可能為原始性狀，而具刺絲囊的掠食觸手為衍生特征。此外，中華先光海葵獨特的性狀組合增加了刺胞動物全群的形态分異度。

該項研究受到新世紀優秀人才支援計劃、國家自然科學基金、德國洪堡基金會資助。