澄江动物群完整化石标本研究揭示奇虾类新属新种——帽天山开拓虾 - {$web_name} 奇虾类的身体装扮怪异

图1 帽天山开拓虾（Innovatiocaris maotianshanensis）正模式标本及阐释图

图2 帽天山开拓虾（Innovatiocaris maotianshanensis）三维艺术复原（杨定华制作，曾晗、赵方臣推动）

图3 该探究得到的奇虾类操控系统发生树，分别为简约法（a）和贝叶斯推断（b）的结局，示帽天山开拓虾（Innovatiocaris maotianshanensis）的演化位置
（神秘的地球uux.cn）据中国科学院南京地质古生物探究所：奇虾类动物（anomalocarids）身为最初称霸海洋的大型掠食动物和顶级捕食者，它们在寒武纪早期的网友点映口碑排行呈现，标志着寒武纪大爆发时期金字塔式食物链的存在以及繁琐生态操控系统的兴办。奇虾类的身体装扮怪异，最大体长推测可超过2米；它们的头部由一双视觉良好的复眼、一对多刺的掠食型前附肢以及一只辐射状的口器等器官构成，表现出在捕食上的高度特化；其流线型躯干上长有一系列成对的桨状叶和鳃片，分别用于游泳和呼吸；尾部具有一至三对桨状叶组成的尾扇，若干物种还具有细长的重磅电影预告盘点尾叉，在运动中可起到转向和平衡的作用。
自从1886年在加拿大洛基山脉首次察觉以离散前附肢保存的奇虾类化石至今，在其130余年的探究史中，古生物学家们曾将奇虾类的各异身体零件阐释为各类各样的动物。随着全球各地化石标本的不断察觉，尤其是完整保存标本的察觉和透彻探究，奇虾类如今被觉得是一类原始的节肢动物。
奇虾类由最初察觉的奇虾属（Anomalocaris）而得名，在分类学上归归于射齿目（Radiodonta）。当下为止，奇虾类最初的化石记录可追溯到约5.2亿年前的寒武纪早期，最晚延续至约4.0亿年前的最新笔记本电脑速递早泥盆世；其演化历史不短于1.2亿年，并呈现出全球性的地理分布特色。当下，奇虾类所在的射齿目已察觉20多个属、30多个种，分归于四个科一级分类单元，含有奇虾科（Anomalocarididae）、抱怪虫科（Amplectobeluidae）、筛虾科（Tamisiocarididae）和赫德虾科（Hurdiidae）。尽管奇虾类多样性很高，但是完整保存的化石标本却相当稀少，这使得大若干奇虾类物种缺少除前附肢外的形态和解剖学等信息。正由于如此，近日快速Steam特惠奇虾类各科、各属种之间的操控系统演化关系扑朔迷离，尚未得到很好的确认。
最初察觉于云南澄江帽天山的寒武纪早期澄江动物群，是独一无二的化石宝库和全球自然遗产。澄江动物群不只具有奇虾类确切的最初化石记录，也是迄今保存奇虾类物种多样性最高的化石群。1994年，由中国科学院南京地质古生物探究所陈均远探究员领衔的探究团队，在美国《科学》（Science）杂志上发表了含有两块完整标本在内的澄江动物群奇虾类化石，在学术界和民间大众中引发了轰动。其中一块在1990年采集于帽天山的奇虾类标本（图1），已成以便澄江动物群的标志性符号之一。自发表后，该化石标本和复原图常常出如今海外学术促销、各类科普作品和传媒报导中，并身为澄江动物群的标志入选1999年中国科学院建院50周年代表性技术成果之一，以纪念邮票的形式公开发行。但是，自1994年首次发表以来，这块完整的奇虾类化石标本并未得到透彻操控系统探究，变成奇虾类和早期节肢动物演化探究领域的一大缺憾。
近期，南京古生物所朱茂炎探究员团队的曾晗副探究员、赵方臣探究员等人对含有这块完整的奇虾类标本在内的有关化石开展了精细的形态解剖探究。结局察觉，这块经典的奇虾类化石标本在前附肢形态、桨状叶数量、尾扇组成等特征上均各异于其他已命名的奇虾类属种，应归于一个新属新种。探究者以这块化石标本为正模式标本，将其命名为帽天山开拓虾（Innovatiocaris maotianshanensis），以纪念陈均远先生开拓革新的科学精神和对澄江动物群与寒武纪大爆发探究的贡献。探究成果于近期在线发表在英国《地质学会会刊》（Journal of the Geological Society）上。
该枚帽天山开拓虾正模标本展现出含有肠道、肌肉等精美的软躯体生物学特征，另外也揭示了奇虾类头部前附肢、眼睛、头壳等构造之间的空间关系，以及颈部、桨状叶等部位的解剖详情。依据这些新的解剖学信息，探究者与南京古生物所化石复原师杨定华兴办，对帽天山开拓虾开展了三维艺术复原（图2）。
依据获得的解剖学新线索，探究者还在加拿大布尔吉斯页岩生物群中的加拿大奇虾（Anomalocaris canadensis）标本上，找到了此前未曾报导的有关构造。另外，探究者还依据离散的前附肢标本，刻画了澄江动物群中另外两个或许归于开拓虾属的奇虾类新种，分别为开拓虾未定种（Innovatiocaris? sp.）和多刺开拓虾（Innovatiocaris? multispiniformis）。这些解剖学信息为奇虾类探究提供了宝贵的新资料。
在形态解剖学资料的基础上，探究者使用操控系统发生方法对奇虾类的操控系统学和演化开展了重新确认。此前的探究表明，奇虾类前附肢在基部到远端的各异区域有显著的形态分化。尽管这些形态分化特征暗含了宝贵的演化信息，但是这些信息并没有得到以往操控系统发生探究的重视。基于这点，探究者操控系统梳理了奇虾类的性状特征，对前附肢各异部位的形态分化开展了详尽编码，另外对奇虾类多个属种的资料开展了补充和修订，使用简约法和贝叶斯法开展演化树重建。相对以往的探究，此次奇虾类操控系统发生关系的确认度得到了显著的提升。另外，依据探究资料对奇虾类四个科之间的演化关系、若干奇虾类物种的演化位置等方面提出了新观点（图3）。操控系统发生确认表明，帽天山开拓虾不归于已知奇虾类四个科中的任何一个，其演化位置位于非赫德虾类的基部或赫德虾科的基部，靠近赫德虾科和非赫德虾类的分异点，即接近奇虾类演化树的根部。所以，帽天山开拓虾为奇虾类的起源和演化提供了一个重大参考点。
本项探究得到了全国重点开发打算、中国科学院战略性先导技术专项（B类）、全国自然科学基金委、江苏省自然科学基金、现代古生物学和地层学全国重点评测室等项目的扶持。（原标题：澄江动物群完整化石标本揭示奇虾类操控系统演化新信息）
论文有关信息：Han Zeng, Fangchen Zhao*, Maoyan Zhu, 2022. Innovatiocaris, a complete radiodont from the early Cambrian Chengjiang Lagerstatte and its implications for the phylogeny of Radiodonta. Journal of the Geological Society, https://doi.org/10.1144/jgs2021-164.