5.35亿年前的肌肉化石揭秘环神经动物的翻吻行为

小时候驱除体内蛔虫的宝塔糖曾风靡一时，多年前一部名为《铁线虫入侵》的科幻电影让人毛骨悚然。蛔虫、铁线虫、鳃曳虫等都是环神经动物，这类动物因为有可外翻的吻部，又叫翻吻动物。

近期，中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称南古所）带领的一支国际研究团队，对我国陕南地区约5.35亿年前磷酸盐化特异保存化石开展研究发现，一种类似“五环”结构的标本可能是环神经动物翻吻部位的肌肉组织，这也是目前发现最早的翻吻肌肉化石。相关研究成果10月11日在线发表于《英国皇家学会学报B–生物科学》。

“软组织最难保存成为化石，我们先后处理了超过10吨灰岩，仅仅发现了3枚毫米大小的标本。”南古所研究员张华侨在接受《中国科学报》采访时感叹道：“我们在研究中遇到的最大的困难源自标本的获得。”

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“不缺好的解释，而缺好的标本”

“环神经动物的命名特征是这类动物的咽部前端、口的周围有一个环形的神经结，即环咽神经结，该神经结是这类动物的大脑，凭借这个共有特征，它们被统称为环神经动物。”张华侨告诉《中国科学报》。

环神经动物还有一个特征：整体两侧对称，但吻部辐射对称。已有的研究发现，两侧对称动物可分为蜕皮动物、冠轮动物和后口动物。蜕皮动物是其中物种多样性最高的一支，包括泛节肢动物和环神经动物。分子生物学研究表明，蜕皮动物可能在埃迪卡拉纪就已经出现了，但蜕皮动物实体化石首次出现在约5.35亿年前的寒武纪幸运期早期，即埃迪卡拉纪之后寒武纪的第一个阶段。

关于蜕皮动物的研究，张华侨团队2022年在《自然》上发表过一篇文章，通过对陕南约5.35亿年前的微体化石皱囊虫的研究发现，皱囊虫是蜕皮动物，而不是已知最早的后口动物，最早的蜕皮动物化石出现在寒武纪幸运期，但大都是环神经动物，皱囊虫为已知最早的蜕皮动物增添了全新类型。

当年，张华侨在接受《中国科学报》采访时表示，皱囊虫在蜕皮动物内部的系统位置尚未解决，它可能是环神经动物的祖先类型、泛节肢动物的祖先类型或蜕皮动物的祖先类型。

当记者再次问及这次的研究能否进一步解释皱囊虫是环神经动物的祖先时，张华侨告知：“目前还不能确定。‘认亲’是早期生命研究比较有意思的环节，但也是最难的环节。”

“我们不缺好的解释，而缺好的标本。”张华侨说，“这次研究的标本和邹囊虫标本都来自陕西省汉中市西乡县大河镇窝坝河村张家沟剖面。”

10吨灰岩里的3枚标本

“这次研究的标本一共有3枚，是我们团队在2021年秋天发现的。”张华侨告诉记者，“十几年来，我们先后处理了超过10吨灰岩样品，发现了大量的蜕皮动物化石标本，但是大多数只保存了表皮相关的结构，而肌肉化石标本只有这3枚。”

化石稀缺性决定了张华侨团队的工作量非常大。他们在室内将岩石样品用稀释的醋酸溶解，再通过双目显微镜在不溶残渣中找到了这3枚化石标本，非常不容易。

相比找化石难，解释化石就相对容易些。这3枚标本均为毫米大小，其中1枚编号为NIGP179459的化石保存非常好，宽约3毫米，高约0.5毫米，整体呈现“五环”状结构，即从顶到底由5个直径逐渐增大的环组成。