記者從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉,該所領銜的國際古生物團隊近期在內蒙古寧城道虎溝化石群發現一種約1.6億年前的奇特遠古寄生蟲化石——侏羅蟲,這一發現破解了長久困擾學術界的棘頭蟲起源之謎。4月9日,英國《自然》周刊在線發表了這一成果。
棘頭蟲又稱棘頭動物門,是一類海洋和陸地生態系統中常見的體內寄生蠕蟲,能夠感染人、豬、魚等多種動物。它們有著蠕蟲狀的外形,可以外翻的吻突上分布著成排的倒鉤,用于附著在宿主的消化道內。但關于這類常見寄生蟲起源于哪里、跟誰是近親,此前一直成迷。
侏羅蟲化石照片(a)與復原圖(b)。(中國科學院南京地質古生物研究所供圖,復原圖繪制者:楊定華)
“由于體內寄生蟲很難長久保存,此次研究前,棘頭蟲的化石非常罕見,迄今只開展了零星研究。而此次的新發現正好為破解棘頭蟲起源、細致研究它們的形態提供了新的關鍵化石證據。”領導此項研究的中國科學院南京地質古生物研究所研究員王博介紹,研究團隊此次新發現的棘頭蟲,產自著名的道虎溝化石群,因此被命名為道虎溝侏羅棘頭蟲,簡稱侏羅蟲。
系統發育分析表明,侏羅蟲的演化位置位于棘頭蟲的最根部,是棘頭蟲的基干類群,很可能藏著棘頭蟲起源的“密碼”。
從形態上看,侏羅蟲體長約1至2厘米,它們的身體呈紡錘形,分成明顯的三個部分:吻突、頸和軀干。吻突布滿向下彎曲的倒刺,頸部短而靈活,軀干表面覆蓋32對縱向紋路,利于在宿主腸道內固定。最奇特的是,侏羅蟲軀干的最前端藏著一套“顎器”。顎器前部有小齒,向后逐漸變大,所有齒尖朝前,仿佛一套微型“絞肉機”。
侏羅蟲的顎器結構與輪蟲祖先相似,而鉤狀吻突又與現代棘頭蟲相似,這說明它們從自由生活的輪蟲演化而來,但為適應寄生生活而特化了頭部結構。
“侏羅蟲堪稱從輪蟲向棘頭蟲演化過渡的關鍵一環。在侏羅紀時期,它們可能已經和現代的蛔蟲、絳蟲一樣,形成了寄生在另一種生物體內的內生活習性。另外,以前科學家一直認為棘頭蟲起源于海洋,但侏羅蟲卻發現于陸地環境,這也說明,早期的寄生蟲可能最早在陸生動物中‘試水’寄生策略,隨后才擴散到海洋。”王博說。(記者王玨玢)
地理科普延伸閱讀
內蒙古寧城道虎溝化石群:中生代生命的史詩畫卷
在內蒙古寧城縣道虎溝村,有一處被歲月塵封的遠古秘境——道虎溝化石群。它宛如一部無字的天書,靜靜地訴說著中生代晚期(約1.67—1.60億年前)地球生命的波瀾壯闊,為科學家們研究生物進化提供了無比珍貴的線索,也在地理與歷史的長河中留下了濃墨重彩的一筆。
地質背景:火山與湖泊的交織樂章
道虎溝化石群的形成,與當時獨特的地質環境息息相關。該地區在中侏羅世(距今大約1億6千萬年)就開始接受沉積,形成了一套濱湖、淺湖偶有沼澤相的沉積地層。當時,道虎溝地區氣候溫暖濕潤,湖邊植被茂密,宛如一片生機勃勃的遠古樂園,為眾多生物提供了理想的棲息之所。然而,這片寧靜的樂土卻時常遭受著火山活動的侵擾。周邊分布著大量的火山,火山噴發時,大量火山灰降落到湖泊中,形成了非常細膩的沉積。這些火山灰層與薄層湖相沉積相互交織,就像是大自然精心編織的一張巨網,將無數生物的遺骸完好地保存其中。
從地層剖面來看,道虎溝含古生物化石地層為中侏羅統九龍山組地層,厚度約41米,上部與髻山組整合接觸,下部與太古宙片麻巖呈角度不整合接觸。這種復雜的地層結構,見證了地球漫長的地質演化過程,也為化石的形成和保存提供了穩定的條件。火山活動帶來的火山灰不僅為化石的保存提供了細膩的沉積環境,還使得一些生物在災難瞬間被迅速掩埋,從而形成了精美的化石標本。例如,火山噴發產生的有毒氣體可能導致大量生物窒息而亡,它們的遺骸被厚厚的火山灰迅速埋藏,經過漫長的地質年代,最終成為了我們今天所見的珍貴化石。
化石寶藏:生物多樣性的絢麗展示
道虎溝化石群堪稱一座生物多樣性的寶庫,涵蓋了20多個門類的古生物化石,包括脊椎動物、植物、昆蟲、雙殼類、腹足類、葉肢介等。這些化石不僅數量眾多,而且保存精美,科學價值極高,很多化石在世界上屬獨一無二品種。
在脊椎動物方面,道虎溝生物群中發現大量帶羽毛的恐龍類,如海氏擅攀鳥龍、寧城樹棲龍、道虎溝足羽龍等。這些帶羽毛的恐龍化石對于研究早期鳥類起源具有重要意義,它們比熱河生物群中的帶羽毛恐龍時代更早,為科學家們揭示鳥類進化歷程提供了關鍵證據。例如,寧城樹棲龍和道虎溝足羽龍為鳥類飛行樹棲起源說提供了有力證據,它們可能生活在樹上,通過滑翔等方式在樹木間移動,這種生活習性為后來鳥類的飛行進化奠定了基礎。
除了恐龍,道虎溝化石群還發現了許多其他珍貴的脊椎動物化石。如世界上最早會游泳的哺乳動物——獺形貍尾獸,它的發現將哺乳動物適應水中生活的歷史向前推進了至少1億年;世界首次飛上天空的哺乳動物——遠古翔獸,它的發現將哺乳動物開始滑翔的時間提早了至少7000萬年,成為世界上最早會滑翔飛行的哺乳動物;最早的冠群真螈類生物——天義初螈,全面而完整地反映了中生代蠑螈類進化與演變的全過程,對研究有尾兩棲類的起源、早期演化具有特殊的價值。
在植物化石方面,道虎溝化石群中保存了大量的銀杏、蘇鐵、木賊類、棕櫚等植物化石。這些植物化石反映了當時該地區以裸子植物為主的森林生態系統,處于既潮濕又溫暖的溫帶氣候中。森林的繁茂為眾多動物提供了豐富的食物和棲息場所,形成了一個復雜而穩定的生態系統。
昆蟲化石也是道虎溝化石群的一大亮點。這里發現了大量種類繁多的昆蟲化石,如半翅目昆蟲、劃蝽、甲蟲鞘翅等。其中,優美蜓科化石的發現尤為引人注目。科研人員日前在道虎溝中侏羅世燕遼生物群中,發現了迄今為止最完整的優美蜓科化石。該化石蟲體印痕保存的完整程度十分罕見,不僅有翅膀和蟲體,最難得的是生殖器都保存下來了。這一發現為昆蟲學界深入了解優美蜓科提供了更全面的形態學依據,對地質古生物學界研究蜻蜓的自然歷史演化提供了新的重要依據和科學支撐。
科研價值:破解生物進化之謎的關鍵鑰匙
道虎溝化石群在科研領域具有不可估量的價值,它為科學家們破解眾多生物進化之謎提供了關鍵線索。
在鳥類起源研究方面,道虎溝生物群中發現的大量帶羽毛的恐龍化石,如海氏擅攀鳥龍、寧城樹棲龍、道虎溝足羽龍等,對早期鳥類起源研究具有重要意義。由于道虎溝生物群的時代比熱河生物群要早,這些帶羽毛的恐龍化石為研究鳥類從恐龍演化而來的過程提供了更早期的證據,有助于科學家們更深入地了解鳥類進化的早期階段。
在寄生蟲起源研究方面,中國科學院南京地質古生物研究所領銜的國際古生物團隊近期在道虎溝化石群發現了一種約1.6億年前的奇特遠古寄生蟲化石——侏羅蟲。這一發現破解了長久困擾學術界的棘頭蟲起源之謎。系統發育分析表明,侏羅蟲的演化位置位于棘頭蟲的最根部,是棘頭蟲的基干類群,很可能藏著棘頭蟲起源的“密碼”。
此外,道虎溝化石群還為研究其他生物類群的進化提供了重要依據。例如,對有尾兩棲類化石的研究,全面而完整地反映了中生代蠑螈類進化與演變的全過程,對研究有尾兩棲類的起源、早期演化具有特殊的價值;對哺乳動物化石的研究,揭示了哺乳動物在不同生態環境下的適應和進化過程。
保護與利用:傳承遠古生命的遺產
為了保護和利用好這一珍貴的自然遺產,寧城縣采取了一系列有效措施。
在保護方面,寧城縣堅持農文旅融合發展,在道虎溝古生物化石遺跡園區周圍發展采摘項目,鼓勵村民栽種蘋果、棗、梨等果樹,吸引游客賞花踏春、采摘郊游,推進農文旅協同發展。同時,完善研學游服務體系,建設道虎溝古生物化石保護館、游客中心、辦公樓和野外科普教育基地,不斷完善研學內容和服務項目。此外,還構建立體式宣傳格局,常態化安排專業講解員為游客講解,強化群眾對道虎溝古生物化石遺跡園區的了解。
在利用方面,道虎溝化石群具有重要的科普教育價值。道虎溝古生物化石保護館作為亞洲最大的古生物化石原地保護館,設計特色為籠蓋三層地質剖面的球形外觀,寓意“燕遼生物群”“道虎溝生物群”“熱河生物群”的有序銜接。館內保存了大量品種豐富、保存完整的古生物化石,很多化石在世界上屬獨一無二品種,為游客提供了一個了解遠古生命的窗口。通過參觀化石館,人們可以直觀地感受到中生代晚期地球生命的多樣性和復雜性,增強對自然歷史的認識和保護意識。
內蒙古寧城道虎溝化石群是大自然賜予我們的寶貴財富,它承載著中生代晚期地球生命的記憶,見證了生物進化的歷程。我們應該珍惜這一自然遺產,加強保護和利用,讓更多的人了解遠古生命的奧秘,感受大自然的神奇與偉大。同時,也期待科學家們能夠從道虎溝化石群中挖掘出更多的科學信息,為人類認識自然、探索生命進化做出更大的貢獻。
責任編輯:程家康
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.