寒武纪古生物怪诞虫的进化历程

“怪诞虫”（Hallucigenia）出现在寒武纪生命大爆发中，当时突然涌现出大量的生物，其中一种多刺并会行走的蠕虫特别引人注目，正因为它太过奇特，奇幻70年代的科学家们将其称为“怪诞虫”（Hallucigenia）。怪诞虫与欧巴宾海蝎一样，生活在深海里，头很大，躯干背侧具有7对斜向上生长的强壮的长刺。

的确，正是因为它太奇怪了，当时的科学家并没有意识到他们将这只蠕虫的背腹和首尾全都搞反了。

过去几十年里，古生物学家一直在就怪诞虫进行争论，现在他们终于可以回答有关这种生物的其中一个最麻烦的问题——它是一个进化过程的末端呢，还是有后代一直存活到今天？

怪诞虫

根据《自然》杂志（Nature）网络版的率先报道，一份对“怪诞虫”脚爪的研究显示，它与现代的天鹅绒虫（Velvet Worms，生活在热带雨林中）有些“亲戚关系”。

有爪动物类门（Onychophorans）非常奇特。该门类包括大约180种生物，这些生物专门捕食昆虫等小型生物，所用的方法通常是向这些小型生物喷射黏液。部分物种因能产生活体后代而出名。

它们与怪诞虫的关联有助于厘清有爪动物与节肢动物之间的关系，后者包括昆虫纲、甲壳纲动物和蛛形纲动物。

该论文的第一作者、英国剑桥大学（University of Cambridge）的马丁·史密斯教授（Dr Martin Smith）表示：“怪诞虫特有的脚爪是一项十分确凿的证据，有助于解决进化生物学里一个长久以来的激烈争议。”

怪诞虫

怪诞虫

论文的联合作者哈维尔·奥特加-赫尔南德斯（Javier Ortega-Hernandez）则表示：“我们的结果显示，节肢类动物实际上更接近水熊虫或缓步动物，后者包括耐寒的微生物，它们最有名的特性就是能 够在真空和零下气温的环境中生存——因此天鹅蠕虫只算是怪诞虫的远房表亲。”

研究人员发现，怪诞虫的脊柱由嵌套外皮（这种材料类似于指甲中的角质层）构成，有点像俄罗斯套娃的感觉。这种奇特的构造也存在于天鹅蠕虫的口腔部分。

大自然已经多次利用这种进化技巧。昆虫、甲壳纲动物和蛛形纲动物等节肢类动物的颚部都是由腿部进化而成，昆虫和鸟类的翅膀也是如此。

怪诞虫

“我们通常认为，现代动物类群全部都是在寒武纪生命大爆发期间形成的，”史密斯博士说，“不过进化是一个渐进的过程，现代的复杂身体结构是一步一步 形成的，每次只会生成一种特征。通过破译怪诞虫等 过渡性物种 的化石，我们便可确定不同的动物类群是如何形成现代的身体结构的。”
曾先后出任史密斯森学会（Smithsonian Institution）会长、美国地质调查局（US Geological Survey）局长和美国国家科学院（National Academy of Sciences）院长的查尔斯·都利特·沃尔科特（Charles Doolittle Walcott），在1909年发现伯吉斯页岩化石群（Burgess Shale Fossil Bed）时，将怪诞虫误认为环节动物（annelid worm），也就是现代蚯蚓和水蛭的表亲，并为其命名为“稀毛加拿大蠕虫”（Canadia sparsa）。

不过，在于60多年后重新审视这些古生物化石的研究人员看来，这种结论恐怕并不正确。

怪诞虫

这种身长3.5厘米（合1.5英寸）的可行走蠕虫有7对刺状的脚爪，在背上有一排柔软的触角，灰色的头部则无任何明显特征，它显然是它所生存的那个年代里最常见的物种之一。加拿大、中国以及世界上的其他地方都发现了相应的例子。

不过这种观点在1991年遭到了推翻。瑞典自然历史博物馆（Swedish Museum of Natural History）的拉斯·拉姆斯科尔德（Lars Ramskold）及其同事意识到，这些触角实际上是它的腿，而所谓的头部实际上是它的尾部。