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2001年11月22日西北大学的研究小组在英国《Nature》杂志上发表了名为“从澄江特异埋藏点辨认出的原始后口动物”(Primitive deuterostomes from the Chengjiang Lagerstatte)的文章。国内的一些媒体相继对这一文章做了报道。有些说发现了新的动物类型-后口动物,有的将这一论文认为是惊人的发现。在这个时候,去掉有色眼镜,正确对待这一学术成果可能是很多关心澄江化石的朋友们的愿望。我的这篇文章旨在讨论这篇论文的学术意义和学术得失,以帮助大家正确理解这一论文。
首先,英国的《Nature》杂志的性质是一本面向大众的介绍科学新成果的新闻杂志。介于专业,非专业之间。由于多次抢先先发表有重要意义的学术成果,且读者群众多,在世界上有相当的影响力。有一大批优秀科学家向他投稿,但同时也存在专业性不够的问题。但国内盲目的想提高中国的学术知名度,把《Nature》上论文的地位极端化,神话 ,一有论文发表就认为是重大突破,这十分不利于大众理解科学,也不利于科学家踏实工作的开展。
后口动物(deuterostomes)是动物界(五界说)中的一个大类。最早是在胚胎发育研究成果的基础上提出的。它们之间很难找到明晰的外部形态的共同特征,但这些动物在胚胎发育时都为辐射卵裂(radial cleavage),腕足动物门也有此特征),在原肠胚期圆形的胚胎(gastrula)形成了第一个通向内部的开口,这个开口在后来发育为这类生 物的肛门(所以命名为后口动物),而这些生物的体腔形成方式都为肠腔法(腕足动物也是)。还有一些特征与别的生物分享,如在生活发育的一定时期出现三分体腔。到了90年代对于各大动物门类的18sRNA进行的分析也从一个侧面有力支持了这种分类,现在大多数科学家认为动物界分为:
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基础后生动物(basal metazoan)
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触手担轮类(lophotrochozoan)
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褪皮动物(ecdysozoan)
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后口动物四大类
现存的后生动物门类大多认为包括三个门:
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棘皮动物门(Echinodermata)
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半索动物门(Hemichordate)
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脊索动物门(Chordate)
所以说后口动物类群的提法已经出现了很久了,不是研究澄江动物群的出的结果,更不是这篇论文提出的。在文中提出了名为古虫动物门的新动物门-古虫动物门(Vetulicolia)。用关门一级分类单位的争议历来极大。一般来说把基本解剖结构(body plane)相似的一类动物定做一个门,但什么是基本解剖结构争议很大,所以常有不同分法。应该说古虫动物门的提出是在一种研究寒武纪大爆发的流行理论的基础上提出的。即寒武纪大爆发之后,生物的解剖多样性空前提高。生物的基础解剖结构都是在寒武纪大爆发时产生的,之后这种多样性就没有增加了,反而有一些门类在之后灭绝了。这种假说的证据是在对于布尔基斯页岩生物群(Burgess Shale biota)和澄江生物群(Cheng jiang biota)两个重要化石点的研究中获得的,两个生物群中都发现了大量的生物化石解剖结构奇特,无法归入任何一个现生动物门中。如足杯虫(Dinomischus),奇虾类(Wiwaxia),著名的哈佛教授古尔的(Gould)在他把布尔基斯页岩介绍给大众的书-《奇妙的生命》(Wonderful life)中将这一理论发挥到了极至。西北大学校研究合作伙伴,即这篇论文的主要作者的英国布尔基斯页岩专家康为.穆利斯(Conway.Morris)对这种理论尤其钟爱。著名的怪诞虫(Hallucigenia)在理解被背腹颠倒时,他就曾不顾的反对意见成立过一个新门。而这次的古虫动物门中的代表生物-古虫(Vetulicola)长时间以来一直深受澄江化石研究者注意,大部分学者都把它认为是非类位置不定类型。这次成立古虫动物门是一种必然的趋势。而且这个门类中的几个成员属,古虫(Vetulicola),西大动物(Xidazoon),班府虫(Banffia)可以就现在的证据来说确实有着奇特的共同形态特征,如两分的身体结构(前部和后部),尾部扁平,上有的骨板,形成分节,成立新门应该是没有问题的。
但是对于这个新门的亲缘关系,所属类群可能会有极大争议。按照我的看法:文中认为古虫动物门和脊索动物,半索动物有亲缘关系,是后口动物显得证据不足。首先,文中认为古虫动物都有鳃裂,可是根据我对古虫属标本的观察,头胸甲上的一系列孔状结构好像并没有通到内部。把上面的突起结构解释为垂叶实在有点牵强,被解释为鳃的丝状构造(filaments)更是模糊不清。而文中图板上的西大动物也有相似问题。而斑府虫根本就没有这种构造,文中认为是一种原始特征,未免有强作解释之嫌。而像内柱(endostyle),还有螺旋肠道等特征更是模糊。而文中描述的新属地大动物(Didazoon),从图上看,与西大动物的区别更象是化石保存特点。文中所说的表皮较厚,分解较明显也在文中的西大动物的图板中找到。需要澄清的是除地大动物一个新属外,其他动物都在以前发现并报道过,不是新发现,文章主要是提出一个新的分门方法,很多报纸媒体夸大了文章的作用。
就像文章结尾处提到的一样云南虫(Yunanozoon),海口虫(Haikouella)呈现为头尾两部分,和古虫类关系可能很紧密,有一些学者就曾认为云南虫(Yunannozoon),海口虫(Haikouella)之间的亲缘关系较近,很可能是同科,甚至同种,但他们更像是一类蠕虫而不是先前认为的脊索动物。特别是瑞典著名古生物学家杨·博格斯琼(Jan. Bergstron)认为,云南虫实际无鳃裂,被认为是鳃弓和鳃丝的结构实际上是类似疣足(parapodia)的结构和其上的刚毛,实际位于身体外侧(从陈均远在Nature上的图板和我所观察的标本看来,这一家说极有说服力)。而身体后部得体节实际是一些相似于古虫的骨扳(sclerites)。云南虫和海口虫和古虫类可能一起反映了一个已灭绝的蠕虫生物门。 所以说建立古虫动物门是有其重要作用的但是新闻媒体有意,无意的夸大了这篇论文的作用。 |