这种拥有4.37亿年历史的海洋生物,早在动物离开海洋之前就拥有陆地式的腿

这种拥有4.37亿年历史的海洋生物,早在动物离开海洋之前就拥有陆地式的腿

Waukartus muscularis重建。多足类动物转身并采用缓慢步态(即只有躯干中部的附肢处于恢复动作中,且未接触基质)。头部前部短小的附肢不参与行走,其结构尚不清楚。外骨骼未被保存,但推测为光滑的。(插图:莱娅·弗朗西斯)图片来源:英国皇家学会B会刊:生物科学(2026年)。DOI: 10.1098/rspb.2026.0131

(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻(穆罕默德·图欣):研究威斯康星化石的科学家们发现了一种古老的水生节肢动物,尽管它生活在4.37亿年前的海洋中,但外观与现代多足类动物极为相似。新描述的Waukartus muscularis拥有许多未分枝的肢体,挑战了长期以来这种腿类为适应陆地生活而进化的假设。

一项挑战进化核心假设的化石发现

蜈蚣和千足的多足体型非常适合在陆地上爬行。几十年来,这种联系塑造了科学家对多足类早期进化的看法,这种节肢动物群包括这些熟悉的生物。

但在威斯康星州东南部发现的化石现在使这一故事变得复杂化。

研究人员研究沃基肖志留纪布兰登桥组的标本,发现了一种古老的节肢动物,外形类似早期多足动物——但似乎生活在水下。更令人惊讶的是,它已经拥有与陆地运动常见的肢体结构相似。

这一发现发表在《皇家学会B:生物科学》期刊上的一项新研究中进行了描述。

威斯康星州的沃基肖拉格施泰特保存着一张罕见的海洋快照

这些化石是在志留纪的布兰登桥组发现的,这是一个约4.37亿年前的地质遗址。该地层被称为沃克肖拉格施泰特,是一种稀有化石沉积,以其对软体生物的卓越保存而闻名。

研究人员称,该地区细腻层理的白云质泥岩捕捉了多样的浅海生态系统,包括早期节肢动物。这种保存质量至关重要,因为新发现的化石包含了许多因地质时间而丢失的罕见解剖细节。

古生物学家共从该地层回收了35块同类多足类生物的化石。

认识一下Waukartus muscularis,一种多条腿的海洋动物

这个新物种被命名为Waukartus muscularis,它的体型对于见过现代蜈蚣或千足虫的人来说都很熟悉。

化石显示,这种生物有着独特的头部和长而分节的躯干,身体上有许多腿。部分标本不完整,但研究人员报告称,化石中没有一块至少11节,表明该动物体型一直较长。

几件化石保存得很好,显示出显著特征,包括单枝肢体,即单枝附肢。化石还显示出肌肉组织和表皮内骨骼的证据,使研究人员对其内外结构有了异常清晰的观察。

这只动物还有多个头部附属物,向后部逐渐增大。

头部附属物的具体用途尚不清楚

尽管化石保留了关键特征,研究作者指出头部附属物的细节尚未完全可见。

他们报告称头部附属物看起来与躯干上的类似,但较短的长度表明可能未用于行走。相反,它们可能承担感官或喂食功能,尽管团队强调喂食方式尚不清楚。

研究人员还描述了树干具有柔韧性。弯曲的化石标本和体节间的重叠图案表明,Waukartus可以弯曲身体,而非保持僵硬。

这种灵活性可能对其环境中的运动很重要,尽管研究并未确切指出它如何穿越海底。

多足类起源附近的关键位置

为了了解Waukartus在节肢动物进化中的定位,团队进行了系统发育分析,以确定其与已知群体的关系。

他们的研究结果将Waukartus muscularis置于多足类冠部之外。在进化生物学中,冠组指的是包含该组所有现存成员及其最近的共同祖先的谱系。研究人员指出,冠类多足类动物至少需要17对肢体,因此Waukartus族不属于这一边界。

分析还将Waukartus与euthycarcinoids紧密联系起来,后者是一类此前被认定为干群多足类的奇特节肢动物。euthycarcinoids被解释为水生或可能是两栖动物,早期研究表明它们的存在将多足类茎谱系延延至寒武纪。

然而,新研究报告称,Waukartus的根部位置更远,位于真类类和现代多足类之外。

这一位置很重要,因为它填补了化石记录中的一个重要空白,提供了关于早期多足类亲属的外观及其生活地点的新证据。

最大的惊喜是:它生活在海里却有“陆地式”腿

也许这项研究最引人注目的结论是Waukartus关于多足类肢体进化的结论。

许多水生节肢动物具有分枝的附肢,其中包括外足动物。但Waukartus似乎缺乏这些结构。相反,它的四肢仅由内足组成,形成现代多足类中单向的形态。

这很重要,因为单肢常被解读为陆地适应——一种进化出来以支持陆地上移动的解剖特征。

但Waukartus似乎是海洋型的。

研究人员认为,这意味着外足类的消失很可能发生在多足类成为陆地之前。换句话说,科学家们认为是土地适应的现象,可能在完全不同的条件下出现。

研究作者认为,这一特征并非对陆地生命的适应性反应,而是更早存在,后来被挪用。

适应性而非适应性,或许能解释多足类关键性状的起源

研究人员将Waukartus的肢体结构解释为适应性(exaptation)的例子——一种进化变化,在一种选择性体系下进化,随后又被用于其他用途。

他们解释说,euthycarcinoids和蜘蛛的水生姐妹群中也会出现类似的外足类损失。这一模式表明,某些被认为定义陆地节肢动物的肢体特征,可能最早是在水生祖先中进化而来的。

以Waukartus为例,这种动物似乎携带着一套解剖工具箱,后来的谱系会用来在陆地上取得成功,尽管它本身尚未完成这一转变。

为什么这很重要

这一发现重新塑造了科学家对蜈蚣和千足的一个决定性特征——它们多条未分叉的腿——的解读。Waukartus muscularis的化石表明,这些肢体结构早在多足类完全登陆陆地上之前就已存在于海洋环境中。

通过填补早期化石记录中的空白,Waukartus直接证明长期被认为是“陆地创新”的特征可能更早出现,且原因不同。这种转变不仅完善了多足动物的进化故事——也改变了研究人员对帮助节肢动物最终征服陆地的更广泛事件序列的看法。

研究详情

Derek E. G. Briggs 等,A marine stem-myriapod from the Silurian Waukesha Lagerstätte, Wisconsin, USA: terrestrial traits pre-date the transition to land,《英国皇家学会B  级生物科学论文集》(2026年)。DOI: 10.1098/rspb.2026.0131




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