南古所科學家 發現1.6億年前寄生蟲“鼻祖”
更新于:2025-04-11 00:31:27

本文轉自:金陵晚報

南古所科學家

發現1.6億年前寄生蟲“鼻祖”

侏羅蟲(a, 化石照片;b, 復原圖)及與現生棘頭蟲(c)的比較。圖中比例尺為2.0毫米(a、b)和0.5毫米(c)。 中國科學院南京地質古生物研究所供圖

南古所新發現的來自1.6億年前侏羅紀的棘頭蟲化石。 金陵晚報/紫金山新聞記者 張安琪 攝

  □金陵晚報/紫金山新聞記者

  張安琪 

  棘頭蟲是一類嚴重危害淡水魚類的寄生蟲,也能夠感染人、豬、狗、貓等。其身體構型高度特化,起源問題一直未得到有效解答。

  近日,記者從中國科學院南京地質古生物研究所(以下簡稱“南古所”)獲悉,該院發現了一枚產自約1.6億年前侏羅紀的棘頭蟲化石,通過國際合作系統研究,確認其演化位置位於棘頭蟲的最根部,換言之是現代棘頭蟲的“鼻祖”。該研究填補了棘頭蟲的演化空白,為解決棘頭動物門的起源之謎提供了實證。成果於2025年4月9日發表於英國《自然》(Nature)雜誌。

  長期以來,棘頭蟲一直被認為是一個獨立的門,即棘頭動物門。分子系統學分析表明,棘頭蟲最可能是輪蟲動物門中一個特化的類群。但現代棘頭蟲的“長相”與輪蟲相比實在相距甚遠,同時,由於棘頭蟲是體內寄生蟲,很難保存為化石,此前唯一的化石記錄是來自晚白堊世(距今1億—660010,000 年前)鱷形動物糞便中四枚疑似的棘頭蟲卵。因此,人們對棘頭蟲的起源和早期演化知之甚少。

  南古所新發現的棘頭蟲化石來自1.6億年前的侏羅紀。記者在現場看到,化石長約2釐米,整體約手指關節大小,一端有狼牙棒狀的突起。

  “那就是它具鉤的吻突,也是和現代棘頭蟲相似所在,同時還是表明它已演化出內寄生習性的重要證據。”南古所研究員王博介紹,這塊化石最早發現於2018年,其獨特的形狀立即引起了科研團隊注意。科研人員根據發現地,將其命名為“道虎溝侏羅棘頭蟲”(簡稱“侏羅蟲”),“我們推測侏羅蟲在宿主死亡前鑽出了宿主身體,這才以化石形態保存了下來。不然宿主內臟會加速它的腐蝕。” 

  隨後,研究團隊藉助掃描電鏡、能譜分析等方法,對其進行精細的解剖學研究發現,侏羅蟲的身體整體呈紡錘形,分成明顯的三部分,即吻突、頸和軀幹。侏羅蟲的吻突具硬化的、略向下彎曲的刺,身體上有約32對僅延伸至身體一小部分的縱毛列,類似的結構也常見於現生棘頭蟲。它的吻突中央保存了消化道,但軀幹整體未發現明顯的消化道,其身體末端還有一個類似現生棘頭蟲雄性交合傘的結構。 

  值得一提的是,侏羅蟲還保有牙齒和肛門,但現代棘頭蟲已經沒有這兩個器官了。“我們懷疑這兩個器官是現代棘頭蟲的原始特徵,後來在漫長的進化中消失了。”通過王博展示的PPT照片,記者看到,侏羅蟲牙齒位於軀幹最前方的顎器內,前部的齒較小,向後逐漸變大,齒的數量也更多。顎器中的齒整體都朝向身體前方,且所有的齒都不超過棘頭蟲的身體邊界。據瞭解,類似的顎器在棘頭蟲可能的祖先——包含輪蟲動物的有顎動物類(包含顎口動物門、微顎動物門和輪形動物門,其中輪形動物門包含了輪蟲動物門和棘頭動物門)中廣泛存在。

  為進一步確定侏羅蟲的演化位置,研究團隊還構建了一個最新的、包含各類現生和化石蠕蟲動物的形態數據矩陣,並開展系統發育分析。結果表明,侏羅蟲的演化位置位於棘頭蟲的最根部,是棘頭蟲的基幹類群。侏羅蟲是尾盤綱輪蟲向棘頭蟲演化的過渡類群。這與近年的分子系統發育分析結果——“棘頭蟲最有可能是輪形動物中一個特化的類群”相近,成功解決形態學研究與系統發育基因組學研究之間的分歧。

  那侏羅蟲的宿主是誰呢?王博說,團隊推測是兩棲類的蝾螈,“因為在發現它的道虎溝,幾乎沒有發現魚類化石,蝾螈化石則較多。”

  據悉,王博和南古所博士生羅慈航及相關科研人員將繼續開展化石研究,“我們還發現了很多形態特別的化石,還要繼續深挖。”王博表示,雖然分子生物學能夠解決一些傳統形態學研究難以解決的系統發育關係,但實踐表明過渡類型的化石在探究動物身體構型革命性演化中仍然扮演了非常重要的作用。

  本研究得到國家自然科學基金委、深時數位地球國際大科學計劃、江蘇卓越深時數位地球研究中心的支援。南京古生物所地層古生物大數據中心GBDB提供了數據支援。南京古生物所畫師楊定華繪製了侏羅蟲的復原圖。

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