云南大学科研团队研究揭示澄江生物群中奇丽灰姑娘虫精细形态学
北京时间2024年10月8日凌晨两点，云南大学古生物研究院节肢动物演化研究团队在国际著名学术期刊eLife（中科院一区）发表题为《Ventral Morphology and Ecological Implications of Cindarella eucalla (Artiopoda, Xandarellida) from Chengjiang Biota, China》的学术论文，深度报道了寒武纪早期澄江生物群中的一种名为奇丽灰姑娘虫（Cindarella eucalla）的精细软体结构。论文第一作者为云南大学生态学博士后张茂银，通讯作者为研究员刘煜。研究员侯先光、博士麦慧娟、云南大学生态学德国籍博士后Michel Schmidt为论文的共同作者。
约5.18亿年前的澄江生物群以其保存完好的化石而闻名，是探索早期生命形态和多样性的关键地点。澄江生物群不仅为我们提供了大量关于寒武纪时期海洋生态系统的宝贵信息，还揭示了早期多细胞生物的复杂性和多样性。奇丽灰姑娘虫是一种生活在这一时期的独特节肢动物，属于海怪虫类（Xandarellida），它具有独特的解剖特征和生活习性，是古生物学界研究类肢动物的代表物种之一（图1）。
奇丽灰姑娘虫的微距摄影（A、B、D）和荧光（C）图像。揭示了化石的背面外骨骼、背板（tn）、肠道（gut）的分布、肠道和唇板（hy）的位置关系
在这项研究中，研究人员采用了显微CT扫描（Computed Tomography）、计算机三维建模（3D rendering）和荧光显微镜成像（fluorescent microscopy）等先进技术手段，从多个角度详细观察奇丽灰姑娘虫的腹部软体结构（图1和图2），并重建出该远古动物的三维模型（图3）。
基于Drishtiv2.4中处理的X射线断层数据的奇丽灰姑娘虫的数字解剖。揭示了奇丽灰姑娘虫触角上的触角鳞片（B中的ans）、唇板（E中的hy）和前骨片（E中的asc），腹面附肢（D，经过水平翻转）
研究发现，奇丽灰姑娘虫具有独特的解剖特征，包括纺锤形的躯干背板（spindle-shaped trunk tergites），其中前六个被头甲覆盖，而末端四个则延伸出轴刺（axial spines）。此外，还揭示了这种动物的悬垂式唇板（natant hypostome）和四对触角后头部附肢（post-antennal cephalic appendages）（图1，图2）。特别值得注意的是，在奇丽灰姑娘虫的躯干背甲与腹部腿肢之间存在一种分节错配现象（dorsoventral mismatch between trunk tergites and limb pairs），并且这种错配模式与其他寒武纪节肢动物如抚仙湖虫、其他海怪虫类、现生多足类动物的错配都有着明显区别，代表了一类新的错配方式。
奇丽灰姑娘虫的三维重建图。此图为奇丽灰姑娘虫的三维重建图像，背面外骨骼重建展示了其纺锤形的躯干背板和覆盖前六个躯干背板的头甲（head shield），以及延伸出轴刺（axial spine）的最后四个躯干背板。腹面解剖学重建揭示了唇板和前骨片（hypostome &anterior sclerite）、眼睛和其他腹面附肢的精细形态
基于详细的解剖学数据和系统发育分析，研究团队提出海怪虫类（xandarellids）可能与融背类（concilitergan，类肢动物中的一个分支）或一个包含游盾类（nektaspids）+(融背类+(薄纸状喜植虫（Phytophilaspis pergamena）+三叶虫))的分支有着密切的关系（图4）。这一研究不仅增进了研究人员对于Artiopoda内部关系的理解，同时也提供了关于寒武纪海洋生态系统多样性的视角。此外，研究还推测奇丽灰姑娘虫可能生活在弱光照且泥泞的环境中。
简约法（A－C）严格合意树和贝叶斯系统发育分析（D）结果。并以粗体标记，海怪虫类标记为蓝色，紫色星号表示奇丽灰姑娘虫
这项研究再次证明了云南澄江地区作为探索地球早期生命演化的关键地点的重要性。随着新技术的发展，未来将有更多关于古代生命的秘密等待着科研人员去发掘。
云南大学供稿供图
原标题：云南大学科研团队研究揭示澄江生物群中奇丽灰姑娘虫精细形态学