云大研究团队发现5.14亿年前新寒武纪软体动物 揭密软体动物起源

该研究团队在云南省东部5.14亿年前的寒武纪关山生物群中发现和报道了一个新的寒武纪软体动物，并命名为“多刺世山虫（Shishania aculeata）”。多刺世山虫的标本仅有几厘米长，身体扁平，两侧对称，呈椭圆形，无壳（类似于今天的蛞蝓），但其身体背部密密麻麻地覆盖着由几丁质构成的小尖锥骨片，腹面光滑，具有宽大的、肌肉发达的足部 （图一和二）。

图一：寒武纪多刺世山虫（Shishania aculeata）化石标本

图二：寒武纪多刺世山虫（Shishania aculeata）的多方位复原图

多刺世山虫标本最早由云南大学博士毕业生张光旭于2019年3月在云南省富民县首次发现。这些标本乍一看并不起眼，他最初将其称为“塑料袋”，因为它们看起来像腐烂的小塑料袋。但随着研究团队对这些化石进一步分析，研究团队很快惊喜地发现这些不起眼的化石标本是非常稀有的、保存了软躯体的寒武纪软体动物。

今天的软体动物是动物界第二大门，有八万多个物种，形态极其多样，包括蜗牛、河蚌、海螺、乌贼等物种。这种形态的多样性和差异，为科学家了解软体动物的起源和早期演化带来了巨大挑战，尤其是关于其生物矿化的壳的来源等重大科学问题一直存在很多争议。软体动物在寒武纪早期迅速辐射演化，因此寒武纪软体动物化石，特别是保存完好的软体动物化石，可以为了解软体动物的起源和早期演化提供重要的直接证据。然而，软体动物身体柔软，容易腐烂，很难形成完整的化石，在寒武纪也极为稀少，保存了软躯体的完整寒武纪软体动物化石极为罕见。多刺世山虫的发现为理解软体动物及其冠轮动物（如环节动物、软体动物、苔藓动物和腕足动物）的早期演化提供了重要信息。

系统发育分析显示多刺世山虫为一个干群软体动物，表明软体动物的祖先应是扁平的，且背部布满了密集的中空几丁质骨刺。同时，该团队通过运用一系列先进的成像和分析技术，揭示了锥形刺内部的微观细节，表明这些刺由一些微小的管道系统构成（图三），直径不到百分之一毫米，这种分泌硬质部分的方法与环节动物的刚毛的生长方式一致，证明不同冠轮动物中的硬质结构（例如刚毛和生物矿化的壳）都具有一个共同的起源。

图三：寒武纪多刺世山虫（Shishania aculeata）的锥形骨板和细微管状构造

多刺世山虫是最早的保存了软躯体的软体动物之一。它的发现和研究为了解软体动物的早期演化提供了重要的新证据和理论，有助于理解软体动物在寒武纪大爆发期间的快速多样化过程。这个新发现也突显了云南省寒武纪岩石中特异保存的软躯体化石的重要性，新的技术和方法可以帮我们不断揭示这些早期动物的秘密，为理解动物演化的早期阶段提供重要线索。

该研究项目得到云南省科技厅云南大学“双一流”建设联合专项重大项目（202301BF07001-021）的资金支持。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado0059