棘頭動物門（Acanthocephala）沒有復(fù)雜的器官系統(tǒng)，卻以獨特的生存方式在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)了一席之地。這類蠕蟲狀的寄生生物用可外翻的具倒鉤的吻突，牢牢鉤住宿主的腸道，廣泛感染魚類、哺乳動物甚至人類。

棘頭動物門是獨立演化而來，還是某個古老類群的“特化后代”？中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所通過1.6億年前的侏羅紀化石“侏羅蟲”，揭開了這一謎團。

▲侏羅蟲（a, 化石照片；b, 復(fù)原圖）及與現(xiàn)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）

01

寄生界的“未解之謎”

由于身體構(gòu)型高度特化，棘頭蟲一直被認為是一個獨立的門，其系統(tǒng)分類位置一直存在很大爭議。

一些形態(tài)學(xué)證據(jù)支持其與扁形動物門、鰓曳動物門以及輪蟲動物門近緣，而分子系統(tǒng)學(xué)則認為棘頭蟲是輪蟲動物門中一個特化的類群。

由于棘頭蟲是體內(nèi)寄生蟲，其化石記錄幾乎為零。此前唯一的線索是晚白堊世鱷魚糞便中的4枚疑似蟲卵。在缺乏身體化石的情況下，人們對棘頭蟲的起源和早期演化知之甚少。

02

化石破冰

科研團隊在內(nèi)蒙古道虎溝的侏羅紀地層（約1.6億年前），發(fā)現(xiàn)了一種全新的蠕蟲化石——道虎溝侏羅棘頭蟲（Juracanthocephalus daohugouensis），簡稱侏羅蟲。

通過掃描電鏡和能譜分析，科研團隊揭示了其獨特的解剖結(jié)構(gòu)：前端有硬化的具倒鉤的吻突，軀干保留退化的顎器，體型介于自由生活的輪蟲與特化寄生的棘頭蟲之間。

這些特征表明，侏羅蟲正是從輪蟲向棘頭蟲過渡的“缺失環(huán)節(jié)”。

▲侏羅蟲的掃描電鏡（a）、多元素能譜（b）和碳元素能譜（c）照片。圖中比例尺為2.0毫米

這一發(fā)現(xiàn)不僅填補了棘頭蟲的生活方式與身體結(jié)構(gòu)演化的空白，還挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)認知。

侏羅蟲發(fā)現(xiàn)于陸地沉積環(huán)境，暗示棘頭蟲可能最早在陸地生態(tài)系統(tǒng)中演化出寄生習(xí)性，而非此前假設(shè)的海洋環(huán)境。

具鉤的吻突和較大的體型表明，棘頭蟲在侏羅紀可能已經(jīng)演化出了內(nèi)寄生的習(xí)性，比恐龍滅絕早8000萬年。

03

彌合百年爭議

侏羅蟲的發(fā)現(xiàn)為系統(tǒng)發(fā)育研究提供了關(guān)鍵證據(jù)。

科研團隊構(gòu)建了一個最新的、包含各類現(xiàn)生和化石蠕蟲動物的形態(tài)數(shù)據(jù)矩陣，并開展了系統(tǒng)發(fā)育分析。

▲侏羅蟲在有顎動物中的系統(tǒng)發(fā)育位置

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若不包含侏羅蟲，尾盤綱輪蟲被視為其他輪蟲的姊妹群，雖與之前的形態(tài)學(xué)研究的結(jié)果一致，但與許多分子生物學(xué)研究結(jié)果矛盾。而加入侏羅蟲后，侏羅蟲成為尾盤綱輪蟲向棘頭蟲演化的過渡類群，成功彌合了形態(tài)學(xué)研究與系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究之間的分歧。

▲利用最大簡約法分析得出的部分蠕蟲類系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果。當形態(tài)數(shù)據(jù)矩陣中包含侏羅蟲時，侏羅蟲是尾盤綱輪蟲向棘頭蟲演化的過渡類群（a圖）；在不包含侏羅蟲時，尾盤綱輪蟲成為其他輪蟲的姊妹群（b圖）

中生代蠕蟲化石為我們了解蠕蟲類形態(tài)和生態(tài)的演化提供了不可或缺的證據(jù)。

生命演化的每一步都是對環(huán)境挑戰(zhàn)的智慧回應(yīng)，從自由生存到寄生策略，從海洋到陸地，棘頭蟲用1.6億年的時光書寫了生存的傳奇。

來源：中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所

責(zé)任編輯：王穎