一个“腐烂的小塑料袋”实际上是一个有 5.14 亿年历史的化石

一种新发现的已灭绝的软体动物物种在 5 亿年前潜伏在海底，为了解这一多样化动物群的早期历史提供了新的见解。来自Shishania aculeata的化石表明，一些早期的软体动物是扁平的、有装甲的、类似鼻涕虫的生物，它们没有我们今天在蜗牛和双壳类动物身上看到的标志性外壳。该物种还被空心的锥形刺状物覆盖，称为骨片。该研究结果详见 8 月 1 日发表在《科学》杂志上的一项研究。

石山虫的发现得益于在中国南部云南省发现的一些保存完好的化石。这个新命名的物种可以追溯到寒武纪早期——大约 5.14 亿年前。研究小组研究的石山虫标本长几厘米，尖刺的球果由几丁质构成。这种脆脆的物质也存在于现代昆虫、螃蟹甚至一些蘑菇的壳中。

化石被倒置保存，表明它很可能有一只类似蛞蝓的肌肉足。Shishania 可能用那条腿在海底爬行。与大多数软体动物不同，它没有覆盖身体的壳。

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现存的软体动物种类繁多，包括蜗牛、蛤蜊和智商极高的头足类动物，如鱿鱼和章鱼。所有这些生物多样性在寒武纪生命大爆发期间发展得非常迅速。这一事件发生在大约 5.3 亿年前，当时所有主要动物群体都在迅速多样化。然而，由于这种加速的变化速度，很少有化石留下来讲述早期软体动物进化的故事。研究小组认为， Shishania代表了软体动物进化的一个非常早期的阶段。

“试图弄清鱿鱼和牡蛎等不同动物的共同祖先是什么样子，对进化生物学家和古生物学家来说是一项重大挑战，仅通过研究现存物种无法解决这个问题，”研究合著者、英国牛津大学古生物学家 Luke Parry 在一份声明中表示。“ Shishania为我们提供了一个独特的视角，让我们了解软体动物进化过程中我们只发现了极少化石的时期，它告诉我们，最早的软体动物祖先是带甲刺的蛞蝓，比我们在现代蜗牛和蛤蜊中看到的贝壳进化得早。”

Shishania 的身体由软组织构成，这种组织在化石记录中通常保存得不太好。这使得这些标本的研究有些困难，因为其中一些标本保存得不好。

“起初我以为这些化石只有拇指大小，并不显眼，但在放大镜下我发现它们看起来很奇怪，多刺，与我见过的任何其他化石都完全不同，”这项研究的共同作者、最近从中国云南大学获得博士学位的张光旭在一份声明中说，他发现了这些化石。“我最初称它为‘塑料袋’，因为它看起来像一个腐烂的小塑料袋。当我找到更多这样的化石并在实验室中分析它们时，我意识到它是一种软体动物。”

西山蝽的刺显示出内部管道系统，其直径不到百分之一毫米。锥体由微绒毛（增加表面积的微小细胞突起）在其基部分泌。微绒毛存在于人类舌头和肠道中，它们帮助身体吸收食物。

“我们在覆盖Shishania身体的锥形棘刺内发现了微观细节，这些细节显示了它们在生命过程中是如何分泌的，”Parry 说道。“这种信息极其罕见，即使在保存完好的化石中也是如此。”

研究团队将Shishania分泌硬组织的方法比作天然的 3D 打印机，可以根据动物的需要改变其身体部位。这种方法使多种无脊椎动物能够分泌硬组织，这些硬组织可以发挥各种作用，从提供防御到帮助其四处移动。

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石鳖（一些现代软体动物的硬刺和鬃毛）是由碳酸钙矿物而不是Shishania中的有机几丁质构成的。在一些更不为人知的动物群中也可以发现类似的几丁质鬃毛，包括腕足动物和苔藓虫。这些动物与软体动物和环节动物（现代蚯蚓及其亲属）一起构成了冠轮动物群。
“ Shishania告诉我们，我们今天在石鳖和无板纲软体动物身上看到的棘和骨针实际上是从有机骨片进化而来的，就像环节动物的骨片一样，”Parry 说。“这些动物今天彼此之间有很大的不同，因此像Shishania这样的化石告诉我们它们在遥远的过去是什么样子，那时它们刚刚与共同祖先分道扬镳。”