交汇点讯 4月21日，记者从中国科学院南京地质古生物研究所了解到，该所研究员张华侨领衔的国际研究团队，在陕南宽川铺生物群取得了寒武纪最早期环节动物研究的重大突破性进展，相关研究成果于北京时间当日在线发表于国际顶级学术期刊《美国科学院院刊》。据悉，这是科研人员首次在寒武纪奥斯坦型（磷酸盐化立体保存）化石库中发现环节动物实体化石，不仅将显生宙最早的环节动物实体化石记录提前至5.35亿年前，更一举填补了两大科研空白，为揭开寒武纪生命大爆发早期动物演化的神秘面纱提供了关键线索。
第一组化石标本的扫描电子显微镜照片
蚯蚓、水蛭、沙蚕都属于环节动物，这类动物是地球上物种最丰富、生态分布最广的动物门类之一，但其身体柔软，表皮主要成分为蛋白质，死后极易腐烂，想要保存完整的软体实体化石难度极高。长期以来，科学界发现的环节动物化石多为虫颚、栖管等硬体结构，而学界公认最早的可靠环节动物实体化石，距今5.18亿年的寒武纪早期，而更早的寒武纪纽芬兰世（包括幸运期）不仅没有布尔吉斯页岩型（压扁宏体保存）化石库，奥斯坦型化石库中也从未有过环节动物实体化石的报道，寒武纪最早期环节动物的演化轨迹一直是个谜。
岩石样品采集现场，箭头指向采样点。左一为咸晓峰博士
此次科研团队的重大发现，来自陕南西乡县张家沟剖面宽川铺组下段，这里属于寒武系第一个小壳化石带，化石年龄约5.35亿年，处于寒武纪幸运期早期。科研人员一共发现了7枚珍贵的环节动物化石，这些化石仅有数毫米大小，以磷酸盐内核的形式复刻了动物的体腔及附肢内腔，虽缺少表皮相关结构，却清晰保留了身体分节、附肢等关键特征。基于这些化石，科研团队建立了两个新属种，分别命名为短腿宽川铺虫和长腿张家沟虫。
作为该研究成果的第一作者，南京古生物所特别研究助理咸晓峰博士介绍：“环节动物软体化石获取难度极大，我们科研团队处理了数吨岩石样品，经过漫长而细致的显微镜下挑样工作，才成功发掘出这批目标化石。环节动物身体柔软、缺乏坚硬骨骼结构，想要完好保存软体实体化石，本身就需要极为特殊的特异埋藏条件，而此次发现的化石属于磷酸盐化（奥斯坦型）化石，当时特殊的磷元素富集地质环境，为这些远古软体动物化石的完整留存提供了关键条件。”
经过科研团队研究，排除了这些化石是藻类、叶足动物、节肢动物等其他生物的可能，最终确定其为多毛类环节动物。其中，短腿宽川铺虫的附肢较短，可与现生沙蚕类的疣足对比，科研人员推测它可能营底栖生活，在海底爬行；长腿张家沟虫的附肢较长，与现生浮蚕类的疣足内腔惊人相似，推测其可能营浮游生活，具备一定的游泳能力，也是目前已知最早的浮游型环节动物，这一发现直接挑战了传统认为浮游型环节动物出现较晚的假说。
该研究领衔者、中国科学院南京地质古生物研究所研究员张华侨表示：“环节动物躯体柔软、无坚硬骨骼结构，软体化石极难保存，想要留存实体化石必须依靠特殊的特异埋藏环境，因此这类化石的获取难度极高。此次我们发现的5.35亿年前环节动物化石，将环节动物可靠实体化石的首现时间，从原先的5.18亿年前向前推进至5.35亿年，一次性填补了两大科研空白——一是奥斯坦型磷酸盐化石库长期缺失环节动物化石的记录，二是寒武纪最早期一直没有环节动物实体化石佐证。”
这项研究的意义远不止于此。它证实，在寒武纪幸运期早期，环节动物就已经开始分化，并演化出底栖型和浮游型等不同的生态类型，将浮游型环节动物的最早记录提前到5.35亿年前。同时，化石的形态特征与分子生物学相关研究结论相互印证，支持了“传统界定的多毛类属于并系群”的假说，也暗示环节动物的起源时间可能更早，或许在埃迪卡拉纪就已经出现，为寒武纪生命大爆发的相关研究，补上了至关重要的一环。据悉，后续科研团队还将在更多地质剖面开展勘探，深入探索环节动物的古生态、物种多样性及起源演化问题。
新华日报·交汇点记者 张宣
图片由受访者提供
附件下载：