央廣網(wǎng)西安4月30日消息(記者雷愷 通訊員熊曉芬)我國(guó)科學(xué)家通過(guò)對(duì)寒武紀(jì)節(jié)肢動(dòng)物孵育行為的研究,論證了已知最早的演化權(quán)衡現(xiàn)象,并提出在早期節(jié)肢動(dòng)物走向輻射演化并大量繁殖的過(guò)程中,“權(quán)衡”機(jī)制可能曾經(jīng)扮演了非常重要的角色。這項(xiàng)研究表明,距今5.2億年前的寒武紀(jì)時(shí)期,生物在寒武紀(jì)早期還是追求“多子多!;而到了寒武紀(jì)中期,“優(yōu)生優(yōu)育”顯然更受到青睞。

  在漫長(zhǎng)的生命演化歷程中,每一個(gè)生物所能獲取的資源(能量、時(shí)間、空間等)是有限的。為了能達(dá)到個(gè)體生存、繁殖乃至精神層面的最佳狀態(tài),生物要充分利用有限的資源,優(yōu)化配置到身體的各種性狀。這種近緣物種之間出現(xiàn)的表型此消彼長(zhǎng)的可塑性演化現(xiàn)象被稱作“演化權(quán)衡”。權(quán)衡是現(xiàn)代生物學(xué)家研究的重要課題,但是因?yàn)槿鄙倩涗,使得人們?duì)其在早期生命演化中的所起到的作用和影響知之甚少。

  中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)科研人員歐強(qiáng)與西北大學(xué)韓健和舒德干等人通過(guò)對(duì)寒武紀(jì)節(jié)肢動(dòng)物孵育行為的研究,論證了已知最早的演化權(quán)衡現(xiàn)象,并提出在早期節(jié)肢動(dòng)物走向輻射演化并大量繁殖的過(guò)程中,“權(quán)衡”機(jī)制可能曾經(jīng)扮演了非常重要的角色。這支來(lái)自中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)、西北大學(xué)、云南大學(xué)、玉溪師范學(xué)院等高校的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)對(duì)我國(guó)澄江生物群及加拿大布爾吉斯頁(yè)巖生物群的1000多枚寒武紀(jì)瓦普塔蝦類節(jié)肢動(dòng)物化石標(biāo)本進(jìn)行了研究,團(tuán)隊(duì)發(fā)表在4月29日出版的《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advance)上的研究成果,將演化權(quán)衡追溯到了距今5.2億年前的寒武紀(jì)時(shí)期。

  瓦普塔蝦科(Waptiidae)是節(jié)肢動(dòng)物一個(gè)已絕滅的原始類群,與現(xiàn)代海洋甲殼動(dòng)物親緣關(guān)系很近。它們的化石在中國(guó)寒武紀(jì)早期的澄江生物群以及加拿大寒武紀(jì)中期的布爾吉斯頁(yè)巖生物群都有記錄。研究人員基于澄江生物群中隸屬瓦普塔蝦科的“卵形川滇蟲(chóng)”(Chuandianella ovata)共計(jì)1020枚化石標(biāo)本的觀察,發(fā)現(xiàn)其中4枚保存了精美的受精卵,部分卵還保存有胚胎的證據(jù)。這些卵被母體攜帶在左右雙瓣殼內(nèi)表面,在它們孵化過(guò)程中提供物理性保護(hù)并保障營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及氧氣供應(yīng),使后代獲得最大的成活率。

  歐強(qiáng)介紹,幾年前曾經(jīng)有國(guó)外研究者報(bào)道了“菲爾德瓦普塔蝦”(Waptia fieldensis)攜卵現(xiàn)象,論證了在距今5.08億年前,瓦普塔蝦就有類似現(xiàn)代甲殼動(dòng)物的孵育行為。歐強(qiáng)等人發(fā)現(xiàn),距今5.2億年前的卵形川滇蟲(chóng)攜帶的卵數(shù)量普遍多,最多者總數(shù)可達(dá)100顆以上,但直徑普遍。ň鶠0.5毫米左右);而菲爾德瓦普塔蝦攜帶的卵普遍都少,最多者僅為25顆卵,但直徑都很大(普遍大于2毫米)。這些孵育性狀的鮮明對(duì)比,揭露了這兩種近緣節(jié)肢動(dòng)物的繁殖策略發(fā)生了明顯改變,反映了它們?cè)谧匀贿x擇作用下對(duì)寒武紀(jì)不同生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性演化。