科研进展

新疆发现我国已知最古老的淡水节肢动物

2023-04-23

动物登陆是生命演化过程中的革命性事件之一，节肢动物作为后生动物的重要代表之一，在志留纪之前都是生活在海洋环境或者海陆过渡相的环境。尽管分子生物钟证据显示，在寒武纪-奥陶纪时期，节肢动物可能就已脱离海洋登上陆地，甚至遗迹化石记录也显示在奥陶纪时期就可能存在有两栖类节肢动物。然而，以多足纲为代表的陆生/淡水节肢动物的出现则是在志留纪中晚期才存在有确切的实体化石证据；并且仅在劳俄大陆南部的加里东山脉（如现今的英格兰和苏格兰）少量几个地点出现，在劳俄大陆之外尚无可靠的志留纪陆生/淡水节肢动物化石记录。到了泥盆纪，其化石记录和多样性明显增加，古地理分布范围也扩大到了其他大陆或块体。

近期，中国科学院南京地质古生物研究所早期陆生植物研究团队研究员徐洪河、王怿，研究生刘炳材，联合中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室副教授纵瑞文、研究生尹家一、马娟，以及伦敦自然历史博物馆教授Gregory D. Edgecombe报道了我国新疆准噶尔盆地西北缘志留纪晚期地层中的一种新的淡水节肢动物，并对早期陆生/淡水节肢动物的古地理分布及其起源演化提出了新认识。研究认为赛尔玛尔迪布拉克虫（Maldybulakia saierensis）可代表我国目前已知的最早的淡水节肢动物，也是在劳俄大陆之外最古老的陆生/淡水节肢动物实体化石记录。相关研究成果发表在国际古生物学专业期刊《古生物学论文集》（Papers in Palaeontology）上。

此次研究的赛尔玛尔迪布拉克虫化石发现于新疆北部和布克赛尔县附近的赛尔山一套被称为“谢米斯台组”的地层中。这套地层主要由火山岩和火山碎屑岩组成，长期被认为是“哑地层”（生物化石贫乏的地层）。

2020年10月，研究人员在“谢米斯台组”地层中寻找植物化石，意外发现该化石材料；后经详细的形态学研究，将其定为Maldybulakia属（玛尔迪布拉克虫），并以其体节上特有的一对侧刺以及一根修长的尾刺将命名为赛尔玛尔迪布拉克虫。

科研人员在本次研究的化石层中还分析出了丰富的孢子化石，且其化石组合面貌与新疆北部地区的乌图布拉克组极为相似；后者地质时代为志留纪普里道利世，并含有丰富的笔石化石。此外，曾有学者在本研究化石点附近同一地层中运用同位素年代学方法将该地质时代确定为422-423 Ma。因此，赛尔玛尔迪布拉克虫的时代归属于志留纪普里道利世。通过对围岩的岩性特征与古盐度分析，以及伴生生物仅有植物大化石和孢子化石，研究人员认为赛尔玛尔迪布拉克虫可能生活在山区河流或湖泊环境中。

赛尔玛尔迪布拉克虫在新疆的发现，将志留纪晚期陆生/淡水节肢动物的古地理分布范围从劳俄大陆扩展到了北半球古亚洲洋中的岛弧带上，表明在志留纪晚期，节肢动物可能已经开始广泛脱离海洋迁移到陆地或河流湖泊环境中生活。

论文信息：Zong, R. W.*, GD. Edgecombe, Liu, B. C., Wang, Y., Yin, J. Y., Ma, J., Xu, H. H.*, 2023. Silurian freshwater arthropod from northwest China. Papers in Palaeontology, e1488. https://doi.org/10.1002/spp2.1488.