在《當代生物學》雜誌發表的一項引人入勝的研究中,研究人員徹底顛覆了我們對蛛形綱動物進化的理解。多年來,科學家們一直認為蜘蛛、蠍子及其近親是由陸生祖先進化而來的。然而,對一塊5億年前的化石進行的最新分析表明,這些生物實際上可能來自海洋。
認識Mollisonia Symmetrica
這項開創性研究的焦點是一塊名為Mollisonia symmetrica的化石,它是一種生活在5億多年前的中寒武紀節肢動物。這塊化石此前被認為是鱟的祖先,它的神經結構引起了神經科學家的關注。
來自亞利桑那大學和倫敦國王學院的研究人員利用先進的顯微鏡研究了它的大腦,發現其與現代蛛形綱動物的大腦有著驚人的相似之處。這並非普通的化石發現;莫利鬆蛛(Mollisonia)的神經結構與如今的蜘蛛和蠍子相似,這表明它起源於海洋,而非陸地演化。
莫利鬆蛛腦
莫利鬆蛛腦化石,其解剖特征清晰可見。圖片來源:Nick Strausfeld/亞利桑那大學神經科學係
揭開隱藏的聯係
你可能想知道,為什麽腦化石如此重要?動物神經係統的組織結構為其進化譜係提供了至關重要的線索。就莫利鬆蛛而言,其神經係統呈現出獨特的神經中樞模式,這是海蜘蛛和鱟等海洋節肢動物的特征。科學家的分析表明,蛛形綱動物可能起源於海洋祖先,後來適應了陸地生活。
本質上,這一發現推動了這樣一種觀點:蛛形綱動物並非簡單地從陸地節肢動物進化而來——它們可能從海洋生物進化而來,這意味著蜘蛛和蠍子與海洋的聯係可能比之前想象的要深得多。
大腦區域 節肢動物
鱟(左)、Mollisonia 化石(中)和現代蜘蛛(右)的大腦區域比較。圖片來源:Nick Strausfeld/亞利桑那大學神經科學係
它們是如何從海洋躍遷到陸地的?
有了這個新理論,下一個自然而然的問題是:這些古老的海洋節肢動物是如何躍遷到陸地的?答案可能在於它們的神經係統隨著時間的推移而適應的方式。
Mollisonia 大腦的獨特組織——包括控製運動的神經通路——可能賦予早期蛛形綱動物顯著的優勢。這些“神經捷徑”很可能幫助它們掌握複雜的動作,例如行走或織網,而這些動作對於陸地生存至關重要。
蛛形綱動物進化的未來將如何發展?
雖然對Mollisonia的研究仍處於早期階段,但它為蛛形綱動物進化開辟了全新的思路。如果這一理論被證明是正確的,它可能會改寫我們對地球上一些最成功的捕食者進化過程的理解。它也提出了一些關於其他起源於海洋並最終過渡到陸地的動物的有趣問題。