中国科学院战略性先导科技专项（B类）
中国科学院战略性先导科技专项（B类）
央广网北京11月5日消息（记者孙莹）北京时间2020年11月5日凌晨零时，英国《自然》（《Nature》）杂志报道了由中国科学院南京地质古生物研究所发现的一种5亿多年前，形似虾一样的动物化石——“章氏麒麟虾”。这是我国云南“澄江动物群”中又一项新的重大科学发现，为生物进化论增添了实证。
此次发现的“章氏麒麟虾”，身体兼具5亿多年前海洋巨型捕食动物“奇虾”和节肢动物的多种特征，被誉为寒武纪的“麒麟”，命名为“章氏麒麟虾”，它是打开节肢动物起源之谜的过渡型物种。中国科学院南京地质古生物研究所研究员黄迪颖介绍：“节肢动物非常常见，比如我们身边的蜈蚣、蝎子、甲虫、蚂蚁、螃蟹、蜘蛛、苍蝇、蚊子、小龙虾，这些都是节肢动物，它有什么样具体特征？首先它是有一个表皮的硬化，叫外骨骼，然后它的身体都是分节的，肢也是分节的，不仅是触角，还有前附肢，特别重要的是身体有分节的步足。”
地球上的生命经历了约40亿年的漫长演化历史，直到5亿多年前的寒武纪时代，复杂多样的生命才在地球上突然出现。这一里程碑式的重大生命演化事件，被称为“寒武纪大爆发”。从达尔文开始，“寒武纪大爆发”一直是困扰科学界的重大科学谜题。达尔文在他的《物种起源》里就特别提到，复杂动物在寒武纪突然出现是对进化论的巨大挑战。
1984年，由中国科学院南京地质古生物研究所科学家在云南发现的“澄江动物群”更加凸显了“寒武纪大爆发”的突发性，将“达尔文的困惑”推向顶点。因为澄江动物群中化石发现表明，包括脊椎动物在内，几乎所有现代动物门类在5.2亿年前都已经出现了（图一）。依据达尔文进化论，想要破解寒武纪大爆发之谜，科学家就需要找到动物门类起源的过渡型祖先化石。
（图1 澄江动物群生态复原，杨定华绘图）
澄江动物群中，多样性最高的是节肢动物。黄迪颖介绍：“从这些节肢动物的祖先类型到真节肢动物之间它们是怎么演化的？我们无从知晓，因为缺乏一种桥梁，所以我们今天发现的‘麒麟虾’就是奇虾和真节肢动物之间的一个过渡类型。”
节肢动物是怎么演化而来的？它们的祖先又长什么样？这是生物进化的一大难题，一百多年来困扰着一代又一代的科学家。中国科学院南京地质古生物研究所研究员、寒武纪大爆发研究组负责人朱茂炎说：“因为节肢动物是我们这个地球上目前多样性最高的生命，也是最成功的生命，一个东西从哪里来，一定要找到一系列的过渡的这种进化类型，我们今天发现这个‘麒麟虾’实际上就是填补了空白。”
（图2 麒麟虾化石曾晗供图）
此次发现的“麒麟虾”长什么样？研究团队对“麒麟虾”化石进行了精细的比较解剖学研究，得以恢复5亿多年前“麒麟虾”的形态，是一种罕见的嵌合动物。中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员、论文第一作者曾晗介绍：“‘麒麟虾’的身体有20多节，它每一节都分别具有一对游泳的桨状的附肢，以及一对步行用的腿肢，它的头像一个头盔一样，头部最前方有5只眼睛，说明它应该有很敏锐的视觉，从头部的下方伸出一对像爪子一样长满了小刺的附肢，所以它应该还是一个捕食者。而且它这么多游泳的腿肢，说明它游得很快。它整合的真节肢动物的身体，附肢和头壳，以及其他的捕食性附肢，还有寒武纪怪物奥巴宾海蝎的5只眼睛。”
研究团队以多年积累的研究数据为基础，结合“麒麟虾”独特的嵌合形态和演化发育生物学分析，论证了奇虾和真节肢动物第一对附肢的同源性。结果表明，“麒麟虾”的演化位置处于奇虾和其它真节肢动物之间，位于真节肢动物的根部（图四）。
（图3 麒麟虾复原图孙捷绘图）
（图4 麒麟虾揭示的节肢动物起源和早期演化新模式，曾晗制图）
曾晗说：“在我们投稿过程中，国际同行给予了非常正面的评价，他们说道：‘这一完美而出人意料的过渡型动物，填补的节肢动物演化史的一个知识空白’。‘它架起了节肢动物演化的重要过渡环节，涵盖了节肢动物几个关键造型、革新的起源’，同时还‘解决早期节肢动物头部前附肢同源性的争议问题’。”
“麒麟虾”代表了达尔文进化论预言的重要过渡化石，它架起了从奇虾演化到真节肢动物的中间桥梁，填补了节肢动物起源过程中关键的缺失环节，给生物进化论增添了一个强有力的化石证据。多年来，锲而不舍寻找到多块化石的中国科学院南京地质古生物研究所研究员、澄江古生物研究站站长赵方臣说：“因为我们只有把进化论讲好，我们才会真正地去讲科学。因为你有了进化的思想，你才会关心周边的事物变化，会不断去分析我们周边的所有事物、动物、植物，万物联系，所以为什么我们搞古生物学，这也是我们一个最大的科普目的和目标。”
中国科学院南京地质古生物研究所所长詹仁斌表示，对我国云南“澄江动物群”的研究将不断深入。詹仁斌说：“我们国家有这方面的优势，院党组也特别重视这块工作，我们也有这样的力量，可以预期，我们不断会有新的突破。”