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2025 年 5 月 8 日

作者：Durham University

Image: Durham University scientists solve 500-million-year fossil mystery

图片为原文远程资源引用；若无法显示，或需查看原图与上下文，请访问原文。

Shishania 标本。A 和 B 为不同光照条件下的标本，显示标本不均匀断裂如何揭示出清楚的上、下表面。E-G 为显示其刺的三维形态以及这些刺围绕顶端开口排列的标本。H 为两根单独的刺：左侧以俯视状态保存，显示圆形横截面；右侧以侧视状态保存。图片来源：Zhang Xiguang。

一种奇特的带刺化石曾被认为代表最早的软体动物之一，如今，杜伦大学和云南大学的科学家已将其确凿地重新归类为完全不同的东西——一种被称为 chancelloriids 的海绵状生物的远亲。

这一惊人的发现将重塑我们对早期动物演化的理解。

这种名为 Shishania aculeata 的化石来自中国南部云南省 5 亿年前的寒武纪沉积层。云南以其保存极其出色的古生命图景而闻名于世。

Shishania 最初被解释为一种原始软体动物，可能是现代蜗牛、蛞蝓和蛤类的祖先；人们认为它显示出类似软体动物的特征，包括一个肌肉质的足和专门的矿化刺。

然而，由杜伦大学领导并发表在 Science 上的一项新国际研究，描绘出了一幅截然不同的图景。

研究人员表示，新的化石显示 Shishania 完全不符合软体动物的特征；相反，它与一类被称为 chancelloriids 的古老生物非常相似。chancelloriids 是一种袋状动物，覆盖着防御性刺，并固定在寒武纪海底。

研究人员利用保存更好的标本和先进成像技术发现，许多此前被认为表明其具有软体动物亲缘关系的特征，实际上是化石化过程造成的误导性假象。

例如，曾被视为“足”的结构，被证明是化石保存过程中变形造成的结果；这一过程被称为“埋藏学错觉”。

研究共同作者、杜伦大学的 Martin Smith 博士说：“这些古老化石最终被证明是伪装大师。Shishania 似乎显示出我们可能期待早期软体动物祖先具备的所有标志性特征。

“但是，当我们逐渐意识到，这些化石材料中类似软体动物的轮廓其实是一件‘化石折纸’作品时，我们便开始依次重新审视这一解释中的每个其他部分。

“当我们在同一岩石单元中发现以非常相似方式保存的 chancelloriids 时，这个谜团开始展开。”

这次重新分类尤其重要，因为 chancelloriids 是一个神秘类群，仅见于寒武纪岩层，并在约 4.9 亿年前消失。

虽然它们表面上类似海绵，但其身体覆盖着星形骨针；这些骨针复杂的微观结构暗示，它们可能与更复杂的动物存在联系。

Image: Durham University scientists solve 500-million-year fossil mystery

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空心三角形刺从一件 Shishania 标本的边缘伸出。图片来源：Zhang Xiguang。

Shishania 拥有极其简单的刺，这说明 chancelloriids 可能是从零开始发展出其华丽骨针的，而不是从既有骨骼结构中改造而来。

这对理解寒武纪大爆发期间复杂身体结构如何演化具有深刻意义。寒武纪大爆发是一次演化跃升，催生了所有现代动物类群。

Smith 博士承认，这些化石最初似乎证实了他本人长期以来关于早期软体动物祖先的理论：“去年 Shishania 首次被描述时，我非常激动——它似乎符合我一直想象的那些早期‘蛞蝓状’动物。但我们的中国同事提供的新材料迫使我重新评估一切。”

进一步分析显示，一些曾被认为反映软体动物生物学特征的模式，例如刺中呈“画笔状”的排列，实际上是保存假象，因为同样的图案在整件化石中随机出现。

化石化过程中的压缩与变形，也使这些简单的圆柱形动物看起来比其真实情况在解剖学上更加复杂。

这一重新解释不仅影响我们对 chancelloriids 的理解，也影响我们对其他模糊寒武纪化石的识别。

它重新提出了关于早期软体动物演化的问题，并提醒人们不要过度解读含混的化石特征。

与此同时，它也有助于巩固我们对 chancelloriids 起源的认识，并为演化新特征如何出现提供新的洞见。

这项研究凸显了中国富含化石地层的关键作用，也表明国际合作如何持续改变我们对生命最早篇章的理解。