长安大学刘云焕教授领衔的科研团队在《Nature》发长文

由长安大学刘云焕教授领衔的科研团队、中国科学院南京地质古生物研究所、美国弗吉尼亚理工大学、英国布里斯托尔大学、山东科技大学、德国柏林自由大学、地质科学院地质研究所、自然资源部第一海洋研究所和瑞士光源等5个国家、9家单位科学家组成的国际联合研究团队对陕南寒武系幸运阶（约5.35亿年前）的微体化石皱囊虫（Saccorhytus）进行了深入研究。该研究论文于2022年8月17日在国际顶级学术期刊《自然》杂志上在线发表Article长文，题为《皱囊虫（Saccorhytus)是一种早期的蜕皮动物，而不是最早的后口动物》（《Saccorhytus is an early ecdysozoan and not the earliest deuterostome》 ）。中科院南京古生物研究所张华侨研究员为第一通讯作者、长安大学刘云焕教授为论文第一作者，长安大学为第一作者单位。这是长安大学建校以来第一篇在国际顶级期刊NATURE上首次发表的长文article，实现了零的突破。

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国际联合研究团队对陕南寒武系幸运阶（约5.35亿年前）的微体化石皱囊虫（Saccorhytus）进行了深入研究。团队认为，皱囊虫并非原来厘定的后口动物，而更可能是蜕皮动物。

皱囊虫的复原图和系统位置图。A，前视；B，左侧视；C，后视；D，皱囊虫为蜕皮动物

2017年，皱囊虫化石被发现于陕南西乡县张家沟剖面寒武系幸运阶宽川铺组张家沟化石库的含磷灰岩中。研究表明，皱囊虫是毫米大小的两侧对称动物，具有囊形的身体，末端有口，围绕口发育了辐射状皱褶、辐射对称排列的具刺突起和两侧对称排列的具刺骨板，反口面有大量小刺，没有肛门。它曾被解释为最早的后口动物，支持这一观点的关键特征是皱囊虫具有“鳃孔”（pharyngeal openings）。

而该团队通过研究发现，皱囊虫没有鳃孔，原有研究中的“鳃孔”其实是封闭的具刺骨板在埋藏过程中磨损形成的孔状结构。同时，它的一些关键特征如发育表皮（cuticle）、上皮不具纤毛（non-ciliated epidermis）、末端的口（terminal mouth）和环口的辐射对称排列结构（radially arranged circumoral structures）等，都表明它和蜕皮动物有更近的亲缘关系。由此，研究团队认为，皱囊虫更可能是蜕皮动物，而不是后口动物。

部分皱囊虫标本的扫描电镜照片

蜕皮动物包括环神经动物（鳃曳虫，蛔虫，马线虫等）和泛节肢动物（天鹅绒虫，水熊虫，三叶虫，蜘蛛，昆虫，蜈蚣，虾，蟹等）。已知最早的蜕皮动物化石出现在寒武系幸运阶，但都是环神经动物，皱囊虫为已知最早的蜕皮动物增添了全新的类型。皱囊虫在蜕皮动物内部的系统位置尚未解决，它可能是环神经动物的祖先类型、泛节肢动物的祖先类型或蜕皮动物的祖先类型。

根据原有研究，蜕皮动物一般具有“蠕形”体构，它们的最晚共同祖先可能也是蠕形的。而皱囊虫的“囊形”体构明显有别于其它蜕皮动物的“蠕形”体构，这表明“蠕形”并不是蜕皮动物唯一的体构类型，环神经动物、泛节肢动物或蜕皮动物的祖先类型也可能并非蠕形。

关于蜕皮动物的体构的起源，仍有待于对寒武纪幸运期已知最早的蜕皮动物的相互演化关系的进一步研究。

论文信息：Yunhuan Liu, Emily Carlisle, Huaqiao Zhang, Ben Yang, Michael Steiner, Tiequan Shao, Baichuan Duan, Federica Marone, Shuhai Xiao, Philip C. J. Donoghue, 2022. Saccorhytus is an early ecdysozoan and not the earliest deuterostome. Nature, doi: 10.1038/s41586-022-05107-z

原文链接

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05107-z