来自云南的麒麟虾，可惜没活到今天图片来源：谭超
这就是近期中国科学院南京地质古生物研究所科学家发现的一种5亿多年前长相奇异的麒麟虾。之所以受到广泛关注，是因为麒麟虾的化石能够有效地帮助我们探索“节肢动物的起源”这一科学界重大问题，这一发现发表在权威学术期刊《Nature》上。麒麟虾化石 图片来源：中国科学院南京地质古生物研究所一切要从发现的麒麟虾的身体结构说起。麒麟虾身上，既保留有较原始的器官，也有新的构造，处于节肢动物祖先类型和真节肢动物之间。麒麟虾复原图 图片来源：作者提供
这些新的构造都是啥？

1. 硬化表皮说到节肢动物，不得不提奇虾。奇虾是当时海中一霸，可它的表皮是比较软的。而麒麟虾的表皮由几丁质强化，更为坚硬，面对寒武纪的大部分对手都不虚。当然，与麒麟虾同处于寒武纪海洋中的三叶虫也是身披坚硬的盔甲的，并且其外骨骼是由以甲壳素为主联合方解石、磷化钙等矿物组成的，是名副其实的“重甲”。但注意，这样的结构虽能够加强防御，却也拖慢了三叶虫行动的脚步。（更多奇虾与三叶虫的信息，可参阅“如果你在寒武纪，要怎么才能生存下去”）图片来源：谭超

相比之下，麒麟虾虽不具备三叶虫那超硬的矿化外骨骼，可它却更为轻便灵活。历史长河的案例表明，如果过于追求重甲而牺牲了机动获取信息等其它能力，似乎就会陷于某种被动中，最终被时代抛弃。三叶虫、鼠式坦克与战列舰，胜不能追，败不能退，卒 图片来源：谭超
2. 愈合的头部麒麟虾身材修长，看起来近乎九头身的完美比例。化石保存了麒麟虾修长的身材；中间的两条深色线：上面是消化道、下面是腹神经索 图片来源：中国科学院南京地质古生物研究所
虽然和现今的虾比起来，它的头看上去很小，但是相比更早的类群来说已经很大了，这是因为麒麟虾的头部其实包含几个体节。简单来说，麒麟虾打通了虫体的前4个体节，形成了一个相对较大的整体空间，这就为“大型设备”整合组装在一起创造了条件。麒麟虾的头部有5只眼睛，这与当时海洋中另一种动物——奥帕宾海蝎相似。粗而短的前肢，靠抱、握、夹来猎食，与寒武纪的奇虾相似。麒麟虾的头已经集进食、感官及控制于一体。麒麟虾在寒武纪的表现可圈可点，这离不开新结构的有机整合 图片来源：谭超
麒麟虾的创新操作好比打开了潘多拉魔盒。之后的节肢动物在此基础上愈合了更多的体节，也融入了更多功能。现今的虾将十多个体节融合成头胸部，包裹在一整块头胸甲之中，内置各种器官，担负感觉、行走、捕食、消化、呼吸等众多功能。所以，相比之下，它们的头部看起来要大很多。现生虾的头胸甲内包含众多器官图片来源：谭超
3. 分节腿肢早期的附肢叫叶足，比较柔软，却能够让动物的身体抬离地面，帮助动物们站起来，并进行移动，例如微网虫、怪诞虫等。到了麒麟虾这一阶段，它们的腿肢开始分节，并包裹上“装甲”，变得坚硬强壮，更加高级。1 叶足（微网虫），2 双肢型分节附肢（麒麟虾）图片来源：谭超
分节腿肢算是真节肢动物的入门标准，它极具潜力，后辈们在此基础上做出了更大的创造和升级，演化出了撕咬的颚、吸血的针、感知的触角、御敌的大钳子等，甚至纺丝和交配的工具。蚂蚁头上灵活的触角与强壮的颚 图片来源：wikipedia-Mariana Ruiz雌性蚊子吸血的口器Anopheles stephensi 图片来源：Jim Gathany -PHIL有大钳子的蝎子图片来源：Dreamtime.com蜘蛛獠牙及腹部的纺器图片来源：Graphik：S.Scharf以上三个明显的特征，表明了麒麟虾已经跨入了真节肢动物的大门槛，但它身上仍保留了一部分节肢动物祖先的特征。1. 五眼海蝎
麒麟虾并未演化出触角，而是直接照搬了奥帕宾海蝎头上的五只眼睛，以此作为主要感官器官。这些复眼由很多小眼组成，小眼前面有块晶状体，后面连有一条视神经，每个小眼捕捉到的光线形成了一个像素点。很多小眼排列在一起，便组成了完整的图像。它的复眼形状为半球形，能接收到光线角度很广，使得视角范围非常大；虽然小眼不能调焦，视距较近，但对光线变化非常敏感，反应迅速；而且还有5只，所以一旦盯上目标，就能牢牢锁定。无论捕食还是逃避敌害，作用都很大。眼观六路，反应敏捷，适合刺客型选手图片来源：英雄联盟2. 捕食前附肢
麒麟虾还照搬奇虾的前附肢，把第一对附肢特化成了捕食前附肢，又坚硬又灵活。毕竟在寒武纪想吃上肉，还得靠这带倒刺的家伙事儿。麒麟虾与早期节肢类前附肢演化重建 图片来源：中国科学院南京地质古生物研究所
从这张图可以看出早期节肢动物前附肢的变化：麒麟虾和奇虾的捕食大附肢同源（A、B）。之后分化为两类，一类节数减少，演化为鳌肢类和大附肢类（C），往力量型发展，增强了捕食能力。而等刺虫这类，一部分保留了捕食功能，另一部分似乎又变细，往灵活性发展（D）。之后又分化出纳罗虫、抚仙湖虫、瓦普塔虾等，它们的前附肢看起来更像触角了（E）。在生命演化过程中“谜团”不断，麒麟虾化石的发现，架起了从奇虾演化到真节肢动物的中间桥梁，填补了节肢动物起源过程中关键的缺失环节，为生物进化论增添了又一有力实证。
出品：科普中国
制作：刘芸、谭超、王冠群、潘浩晨（中国科学院南京地质古生物研究所 ）监制：中国科学院计算机网络信息中心（本文中标明来源的图片已获得授权）


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