5 亿年前的海鞘是了解人类卑微起源所需的进化线索

一块稀有的、已有 5 亿年历史的化石为我们提供了线索，让我们了解一种奇异的海洋无脊椎动物如何与人类有亲缘关系。在 7 月 6 日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中，哈佛大学的研究人员将犹他州自然历史博物馆收藏的一件史前标本鉴定为海鞘。这块保存完好的无脊椎动物最初是在犹他州西部豪斯山脉崎岖的沙漠地带发现的，它可以用来解开可以追溯到寒武纪生命大爆发时期的进化之谜。

“整个化石记录中基本上没有被囊动物化石。它们之间存在 5.2 亿至 5.4 亿年的空白期，”哈佛大学无脊椎古生物学家 Karma Nanglu 说道。“我们认为，这个化石是整个化石记录中第一个软组织被囊动物。”

海鞘在海底摇曳，它的身体像土豆，还有两个像烟囱一样的部分，称为虹吸管，用于进食和排出水。Nanglu 说，虽然如今至少有 3,000 种不同的海鞘，但这种蜡笔尖大小的生物却不为人们所知——尽管它们是我们的无脊椎动物表亲。与人类一样，它们属于脊索动物，脊索动物在发育或完全成长时具有五个基本的身体特征。大多数海鞘孵化时是会游泳的蝌蚪状生物，但最终会附着在海底，过上固着的生活。

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Nanglu 在犹他州自然历史博物馆研究的软组织化石身份不明，但保存得却出奇地好。经过近 10 小时的测试、解剖和与现代海鞘的对比，他根据其虹吸管、管状身体和独特标记，确信它是一种被囊动物。他和他的团队将该标本命名为Megasiphon thylako ，并估计它大约有 5 亿年的历史，这意味着它接近寒武纪大爆发的末期，当时进化达到了创纪录的水平。Nanglu 说，有了这个小标本，研究人员可以更多地了解被囊动物分化的历史，甚至我们自己的历史。

“化石表明，海鞘类动物确实出现在寒武纪之后，”加州波莫纳学院教授、专门研究美国西部古生代地质和地球化学的罗伯特·盖恩斯 (Robert Gains) 说道。“证据非常有力，可能将它们的年代推得更早，许多其他动物也曾出现过这种情况。”

关于被囊动物起源的一大疑问是该群体的最后共同祖先长什么样。这也是 Nanglu 调查 House Range 标本的原因之一。他说， Megasiphon thylako最突出的特征之一是从身体底部一直延伸到虹吸管尖端的深色浓缩带。研究人员在论文中将其描述为“这种几乎像干草叉一样的排列方式……它们看起来几乎像现代被囊动物中的循环系统。”

当将化石与来自其他实验室（如马萨诸塞州伍兹霍尔海洋生物实验室）的现代被囊动物进行比较时，研究小组发现了类似的结构，他们认为这是古代物种的肌肉。“你可以看到现代和古代被囊动物是多么的相似，”Nanglu 说。

面对摆在眼前的所有证据，Nanglu 一开始仍对将该标本称为被囊动物持谨慎态度。“我们在这里做出了一个相当有力的声明。一个基本上没有化石记录的群体，我们说这是该群体中的第一个。”即使在完成研究后，他说他仍然对这一罕见的发现感到震惊和着迷。

“我不敢相信这个东西居然能保存下来。我不敢相信我们竟然有证据证明一个 5 亿年前的生物有肌肉组织。我不敢相信我们能看到 5 亿年前的海底世界。所以希望人们会对这个故事的某些部分感到惊讶。”

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犹他州在古生代时期位于赤道附近，是动物多样化的温床。该州西部有大量的海鞘和其他数百万年前的海洋化石。Megasiphon thylako不仅有助于了解某些群体和物种的进化，还有助于了解整个 Marjum 地层的进化。

“我认为这一发现确实展示了作者们正在研究的化石沉积物的威力，”盖恩斯说。“我认为继续探索该化石沉积物将为我们未来了解动物的起源和寒武纪带来巨大的回报。”