編輯丨王多魚

排版丨水成文

動物界包含 30 余個門級分類單元，它們共同構建了動物演化的基本框架。每個門的起源一直是學界研究重點。

迄今為止，人類對極少數門級類群的起源，仍知之甚少。棘頭動物門便是其中之一，雖然建立已有 200 余年，但起源問題一直未得到有效解答。

4 月 9 日， 中國科學院南京地質古生物研究所王博團隊（ 博士生羅慈航為第一作者） ，在國際頂尖學術期刊Nature期刊發表了題為： A Jurassic acanthocephalan illuminates the origin of thorny-headed worms 的研究論文。

該研究系統分析了發現自內蒙古道虎溝的約 1.6 億年前的棘頭蟲化石——“道虎溝侏羅棘頭蟲”（簡稱“侏羅蟲”），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。

棘頭蟲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、犬、貓、魚等各類動物，是一類重要的醫學寄生蟲。其最典型的特征是其蠕蟲狀的外形和可外翻的吻突，吻突上有成排的倒鉤，用于附著在宿主的消化道內。

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。由于棘頭蟲的身體構型高度特化，其系統分類位置一直存在很大爭議。基于不同的形態學特征，不同學者分別提出棘頭蟲與扁形動物門、鰓曳動物門以及輪蟲動物門近緣的觀點。

然而，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。但是，營體內寄生生活的棘頭蟲的身體構型與自由生活的輪蟲有著很大的差異。同時，由于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。

此前，蠕蟲化石的研究主要集中于古生代標本，尤其是寒武紀的化石。中生代的蠕蟲化石雖有不少標本，但由于年代較新，一般被認為缺乏門類起源等關鍵演化信息，長期以來被學界所忽視。同時，中生代蠕蟲往往個體微小、身體結構趨同、分類特征不清，多屬于疑難化石，其鑒定要求高、研究難度大，是該領域極具挑戰性的“難題”。因此，中生代蠕蟲化石一直是古生物學領域的“冷門”，迄今僅開展零星研究。

此次新發現的棘頭蟲，被命名為“道虎溝侏羅棘頭蟲”（簡稱“侏羅蟲”）。研究團隊借助掃描電鏡、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、頸和軀干。

侏羅蟲的吻突具硬化的、略向下彎曲的刺。侏羅蟲身體上有約 32 對僅延伸至身體一小部分的縱毛列，類似的結構也常見于現生棘頭蟲。侏羅蟲的吻突中央保存了消化道，但軀干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。

a. 侏羅蟲化石照片；b. 侏羅蟲復原圖；c. 現生棘頭蟲，圖中比例尺為2.0毫米（a、b）和0.5毫米（c）

侏羅蟲最奇特的特征是其位于軀干最前方的顎器。顎器整體向前方匯聚，且前部的顎較小，向后逐漸變大，齒的數量也更多。顎器中的齒整體都朝向身體前方，且所有的顎都不超過棘頭蟲的身體邊界。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，研究團隊構建一個最新的、包含各類現生和化石蠕蟲動物的形態數據矩陣，并開展系統發育分析。結果表明，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。

侏羅蟲在有顎動物中的系統發育位置

雖然近年的分子系統發育分析已經表明，棘頭蟲最有可能是輪形動物中一個特化的類群，但棘頭蟲在輪形動物內部的演化發育關系爭議極大，學界基于不同的形態學證據和分子生物學證據提出了相互矛盾的 6 種不同的假說，幾乎涵蓋所有可能的排列組合。

在不包含侏羅蟲時，系統發育學分析表明尾盤綱輪蟲是其它輪蟲的姊妹群，這一結果與之前的形態學研究的結果一致，但與很多分子生物學研究結果相悖。然而，如果形態數據矩陣中包含侏羅蟲，系統發育學分析表明，侏羅蟲是尾盤綱輪蟲向棘頭蟲演化的過渡類群，從而在形態學的矩陣分析中獲得了與分子生物學分析相近的結果，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。

利用最大簡約法分析得出的部分蠕蟲類系統發育結果。當形態數據矩陣中包含了侏羅蟲時，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，尾盤綱輪蟲成為其它輪蟲的姊妹群（b圖）

該研究為探索棘頭動物門的起源和早期演化提供重要的線索。侏羅蟲展示了棘頭動物先前未知的形態多樣性和生態特性。其具鉤的吻突和較大的體型表明，棘頭蟲在侏羅紀可能已經演化出了內寄生的習性，也表明棘頭蟲可能起源自陸地環境，并在侏羅紀已經與其它輪蟲分化。

此外，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系，但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。該研究也表明，中生代蠕蟲化石并不是“研究荒漠”，它們為我們了解蠕蟲類形態和生態的演化提供了不可或缺的證據。

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

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08830-5