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祝賀西北大學早期生命研究所專家團隊發現地球上早動物寄生現象!---Bruker微區XRF光譜儀助力古生物研究

發布時間:2020-06-22瀏覽:95

       6月4日電視臺《新聞直播間》欄目報道了由西北大學地質系教授張志飛帶領的早期生命研究所專家團隊發布地球寒武紀生命大爆發時期的生物演化研究重要成果。研究人員發現,在距今5.2億年前,古代腕足動物被一種生物寄生,后者或能將腕足動物的食物轉為自食。目前,相關研究成果已在《自然-通訊》雜志上發表。

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       張志飛團隊通過對滇東地區烏龍箐組發現的大量原位生活的舌形貝型腕足動物(團隊將其命名為烏龍箐新圓貨貝)進行研究,利用數理統計的方式,揭示出地球生物演化史上早的動物寄生現象,同時發現該種寄生現象屬于在當今自然界已經消失的專性寄生現象。

       在生物界,寄生現象無所不在。在5.4億年前的寒武紀大爆發后不久,動物便需要與寄生蟲作斗爭。西北大學等國內外單位的研究人員發現,古代腕足動物被一種生物寄生,后者或能將腕足動物的食物轉為自食。這是迄今在化石記錄中發現的古老的寄生關系。

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烏龍箐新圓貨貝.(1)保存細長肉莖的烏龍箐新圓貨貝;(2)附著管狀生物的腕足動物個體;(3)附著管狀生物的腕足個體復原圖

       腕足動物是小型有殼的海洋無脊椎動物,它有兩個硬殼,一端鉸接,另一端可以打開進食或關閉保護。腕足動物通過一圈有纖毛的觸手(纖毛環)來進食,這些觸手通常排列為馬蹄形,被稱為觸手冠,它們通過一根被稱為肉莖的柄狀器官附著在海底或其他底質上。

       寄生蟲的化石記錄卻十分,但大多數情況下,寄生只是圍繞著一個或幾個樣本,而一個生物是否會對另一個生物產生負面影響,一直都是個推測。

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烏龍箐新圓貨貝的纖毛環排列與蟲管存在的竊食寄生關系:(1-2)殼體內部纖毛環的分布和血管(脈管)復原圖;(3-4)管狀生物在腕足動物殼體上寄生方向的玫瑰花圖

       團隊分析了在云南發現的5.2億年前的寒武紀腕足動物烏龍箐新圓貨貝的化石種群。他們發現許多烏龍箐新圓貨貝的殼外覆有一種管居生物,而覆有管居生物的烏龍箐新圓貨貝體型明顯較小,而且這些管狀生物附著方向與腕足動物自身的攝食水流方向總是一致。

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       張志飛告訴記者,“因此,我們認為這種管居生物通過偷竊宿主的食物,從而影響了宿主的大小,生物量也大為減少,明顯屬于寄生生態現象。”

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       5.15億年前(寒武紀第4期)滇東海盆舌形貝腕足動物支持的底棲動物群落恢復,顯示出與現代海洋底棲動物群落具有生態相似性,包括底棲、固著、包殼、寄生等生態現象。

張志飛教授表示,這項研究將包殼生物追溯到寒武紀早期,前推至少3000萬年,通過化石生物統計shouci發現了地球上早的專性寄宿關系,論證了專性偷竊寄生是地球上消失的早寄生關系。同時,也開啟了寒武紀寄生蟲學的研究,表明了對抗性生物關系是地球動物生態系統演化的重要動力。

數據摘自Zhang_et_al-2020-Nature_Communications /An encrusting kleptoparasite-host interaction from the early Cambrian

 左圖 ghj采用德國布魯克M4 Tornado分析K,Si,Fe元素的分布圖  右圖h Al, Si, Fe元素的分布圖

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