刺狀納羅蟲是世界自然遺產(chǎn)“澄江生物群”中最早被報道的兩個物種之一，也是澄江生物群的標(biāo)志性化石。近日，云南大學(xué)侯先光教授團隊與國外研究機構(gòu)合作，對刺狀納羅蟲化石作了精細的三維形態(tài)學(xué)觀察，為節(jié)肢動物顎基結(jié)構(gòu)起源研究取得了新的重要認識。近日出版的英國皇家學(xué)會學(xué)術(shù)刊物《皇家學(xué)會會報·B輯：生物科學(xué)》發(fā)表了這一成果，對探尋寒武紀(jì)節(jié)肢動物三葉蟲形刺狀納羅蟲附肢精細構(gòu)造及其發(fā)育學(xué)、生態(tài)學(xué)具有重要意義。

據(jù)介紹，刺狀納羅蟲是一種外觀很漂亮的節(jié)肢動物，生活在5.2億年前的寒武紀(jì)海洋中，身體通常為黃豆粒到蠶豆大小不等。它的頭甲和尾甲下具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的附肢，擔(dān)負著運動、攝食的功能。受技術(shù)手段所限，很難研究這些埋在化石標(biāo)本內(nèi)部的附肢的精細形態(tài)，因此人們對刺狀納羅蟲所屬綱目、生活習(xí)性的認識十分有限。

如今，云南大學(xué)云南省古生物研究重點實驗室侯先光研究團隊與英國倫敦自然歷史博物館、倫敦皇家霍洛威大學(xué)的科研人員合作，在高精度的X射線顯微CT的幫助下，得以無損地、高精度地對它的身體結(jié)構(gòu)進行任意角度的觀察，并使用軟件對它的身體模型進行“虛擬解剖”。分離出身體的各個部分結(jié)構(gòu)的觀察顯示，澄江生物群中的刺狀納羅蟲化石保存了微米尺度的、精美的軟軀體細節(jié)，它修長的觸角、三角形的口板、內(nèi)外肢的剛毛、內(nèi)肢末端爪和附肢內(nèi)側(cè)的修飾物等，無不栩栩如生。

研究人員觀察到，幼蟲身體后部的附肢，其原肢較小、內(nèi)側(cè)較為光滑;身體前部附肢的原肢則特化為“顎基”結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)具有兩列整齊排列的小突起，用于研磨較小、較軟的食物顆粒，如藻類、有機碎屑等。成蟲的顎基則有多排發(fā)達的刺，尤其是在靠近口部的附肢上，這些刺狀結(jié)構(gòu)十分發(fā)達、十分尖利。它們大小不一、錯落有致地排列著，可以有效地撕碎食物，比如帶殼的生物、其它動物的肢體等。

根據(jù)附肢形態(tài)的分化，研究人員推測，和很多現(xiàn)代節(jié)肢動物一樣，刺狀納羅蟲的成蟲和幼蟲之間也存在顯著的食性差異。它們在寒武紀(jì)早期海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中、在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)了不同的位置。這種生態(tài)位分異現(xiàn)象，既避免了不同發(fā)育階段的同類個體競爭有限的食物資源，又使得這一物種能夠利用更多的資源，從而增加了生存機會。成蟲和幼蟲附肢形態(tài)的差異及其生態(tài)位分異表明，在5億多年前的海洋中，生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)是高度復(fù)雜、高度進化的。

關(guān)鍵詞： 精細三維掃描 節(jié)肢動物