6月4日(rì)電視台《新(xīn)聞(wén)直播間(jiān)》欄目(mù)報道了(le)由(yóu)西北大學地質係教授(shòu)張誌飛(fēi)帶領的早期生命研究所團隊發布地球寒武紀時期的生物演化(huà)研究重要成果。研究(jiū)人員發現,在距今5.2億年前,古代腕足動物被一(yī)種生物寄生,後者或能將腕(wàn)足動物的食物轉為自(zì)食。目(mù)前,相關研(yán)究(jiū)成果已在《自(zì)然-通訊》雜誌上發表。
張(zhāng)誌飛團隊通(tōng)過對(duì)滇東地(dì)區烏龍箐組發現的大量原位生活的舌形貝型腕足動物(團隊將其命名為烏龍箐新圓貨貝)進行研(yán)究,利用數理統計(jì)的方式,揭出地球生物演化史早(zǎo)期的動物寄生現象,同時(shí)發現該種(zhǒng)寄(jì)生現(xiàn)象屬(shǔ)於在(zài)當今自然界已經消失的專性寄生現象。
在5.4億年(nián)前的寒武紀後不久,動(dòng)物便需要與寄生蟲作鬥爭。西北大學等國(guó)內外單位(wèi)的研究人員發現,古代腕(wàn)足動物被一種生物寄(jì)生,後者或能將腕足(zú)動物的食物轉為自食。這是迄今在化石記錄中發現的古老的寄生關係。
烏龍箐新圓(yuán)貨貝.(1)保存細長肉莖的烏龍箐新圓貨貝;(2)附著管(guǎn)狀生物的腕足動物個體;(3)附著管狀生物的腕足個體複原(yuán)圖
腕足動物(wù)是小(xiǎo)型(xíng)有殼的海洋無脊椎動(dòng)物,它有兩個(gè)硬殼(ké),一端鉸接,另一端可以(yǐ)打開進食或關閉保護。腕足動物通過一圈有(yǒu)纖毛的觸(chù)手(纖毛環)來進(jìn)食,這些觸手通(tōng)常排列為馬(mǎ)蹄形,被稱為觸手冠,它(tā)們通過一根被稱為肉莖(jīng)的柄狀器官附著在海底或其他底質上(shàng)。
寄生蟲的化石記錄,但大多數情況下,寄生隻(zhī)是圍繞(rào)著一個或幾個樣本,而一個生物是否會對另一(yī)個生物產(chǎn)生(shēng)負麵影響,一直都是個推測。
烏龍箐(qìng)新圓(yuán)貨貝的纖毛環排列與蟲管存在的竊食寄生關係:(1-2)殼體內部纖(xiān)毛環(huán)的分布和血(xuè)管(guǎn)(脈管)複(fù)原圖;(3-4)管狀生物在腕足動物殼體(tǐ)上寄生方(fāng)向的玫瑰花圖
團隊分析了在雲(yún)南發現的5.2億年前的寒武紀腕足動(dòng)物烏龍箐新圓貨貝的化石種群。他們發現許多烏龍箐新圓貨貝的殼外覆有一種(zhǒng)管居生(shēng)物,而(ér)覆有管居生物的烏龍箐新圓貨貝體型明顯較小,而且(qiě)這些管狀生物(wù)附著方向與腕足動物自身的攝食水流方向總是一致。
張誌飛告訴記者,“因此,我們認為這種管居生物通過偷竊宿主的(de)食物,從而影響了宿主的大小,生物量也(yě)大為減少,明顯屬於寄生生態現(xiàn)象。”
5.15億(yì)年(nián)前(寒(hán)武紀第4期)滇東海盆舌形貝腕足(zú)動物支持的底棲動物群落恢複,顯示(shì)出與現代海洋底棲(qī)動物群(qún)落具有生態相似性,包括底棲、固(gù)著(zhe)、包殼、寄生等生態(tài)現象。
張(zhāng)誌飛教授表示,這項研究將包殼生物追溯到寒武紀早期(qī),前推至(zhì)少3000萬年,通過化石生物統計(jì)發現了地球上(shàng)早的專性寄宿關係,論證了專性偷竊寄生是地球上消失(shī)的早寄生關係。同時,也(yě)開啟了寒武紀寄生蟲學的研究,表明了(le)對(duì)抗性生物關係是地球動物生態係統演化的重要動力。
數據摘自Zhang_et_al-2020-Nature_Communications /An encrusting kleptoparasite-host interaction from the early Cambrian
左圖 ghj采用德國布魯克M4 Tornado分析K,Si,Fe元素的分布圖 右圖h為 Al, Si, Fe元素的分布圖
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