圖 后口動物譜系分析揭示云南蟲與脊椎動物干群還差四個進化等級
在國家自然科學基金項目(批準號:42130206)資助下,西北大學舒德干院士團隊和中國地質大學(北京)歐強教授、玉溪師范學院陳愛林教授合作,對云南蟲是否是脊椎動物開展系列研究,并于2023年7月28日在《科學》(Science)雜志上發表專題學術評論(Technical Comment)“對‘云南蟲的超微構造揭示出其祖先脊椎動物咽骨’的評述(Comments on “Ultrastructure reveals ancestral vertebrate pharyngeal skeleton in yunnanozoans”)”,論文鏈接:https://doi.org/10.1126/science.ade9707。
近20多年來,科學界早已取得共識,認為5.18億年前的云南澄江生物群中的昆明魚、海口魚以及鐘健魚是迄今為止已知最早的脊椎動物干群。但是,澄江生物群中的云南蟲類是否是更為原始的脊椎動物干群,仍是學術界爭議的對象。2022年7月,《科學》(Science)雜志發表了一項研究成果認為云南蟲咽弓上具有微納尺度三維保存的疊盤狀軟骨細胞結構和蛋白微原纖維構造,并據此提出云南蟲屬于原始脊椎動物干群。然而,西北大學等研究人員基于對8000余枚云南蟲類化石標本的觀察和研究,認為2022年發表的云南蟲鰓弓上觀察到疊盤狀細胞結構是由于保存原因產生的錯覺,且實驗結果無法重復。
研究團隊進一步對云南蟲類化石標本的觀察和研究,發現云南蟲鰓弓處的有機質是以無定形的均質碳膜保存,并且呈現高成熟度和瀝青化。此外,澄江化石也多以微米級的礦物集合體保存,因此,該研究團隊對納米級別保存的蛋白微原纖維提出了質疑。研究團隊通過對2022年研究中的貝葉斯矩陣進行了檢查,并對其中的特征參數進行了仔細厘定和客觀更正。得出的譜系分析結果表明:云南蟲比學術界公認的脊索動物干群皮克蟲(Pikaia)位置更低(圖),因此,云南蟲不是脊椎動物干群。此外,云南蟲也沒有脊索、頭腦眼等脊椎動物的關鍵證據,極有可能是原始后口動物。
該研究成果否定了云南蟲是脊椎動物干群或原始脊椎動物,為揭示脊椎動物的進化譜系提供了重要依據。