南京古生物所等在澄江生物群發現多種類奇蝦化石

奇蝦（anomalocaridids）是一類體型巨大、身體造型奇特的化石節肢動物，具有大而精細的複眼、特化的捕食前附肢、口錐和游泳槳狀肢，表現出對捕食行為的高度適應。因口錐呈放射狀，奇蝦又被稱為射口類（Radiodonta）。奇蝦體長最大可達2米，被認為是顯生宙海洋生態系統中最早的頂級捕食者，也是「寒武紀大爆發」最具代表性的明星動物之一。

奇蝦的身體由非骨骼化的軟軀體構成，只能在特異埋藏的軟軀體化石庫中保存，且大部分的奇蝦化石都是離散的身體部位，曾被命名為不同的物種。完整的奇蝦類化石十分稀有，最早發現於加拿大寒武紀中期的布爾吉斯頁岩生物群，此後也陸續在我國雲南寒武紀早期的澄江生物群、摩洛哥早奧陶世的Fezouata生物群和德國早泥盆世的洪斯呂克（Hunsrück）板岩生物群產出。目前為止，已報道的奇蝦類化石已達13屬21種之多，產出於全球自寒武紀早期至早泥盆世大約1.2億年間的25個軟軀體特異埋藏化石庫。

與以奇蝦屬Anomalocaris為代表的、傳統意義上的狹義奇蝦類相比，赫德蝦類奇蝦（hurdiids）是近年發現的另一大類奇蝦。赫德蝦類奇蝦以加拿大寒武紀中期布爾吉斯頁岩生物群的赫德蝦（Hurdia）和摩洛哥早奧陶世Fezouata生物群的海神盔蝦（Aegirocassis）為代表，其典型特徵為位於頭部的三分頭殼複合體。該頭殼複合體由一塊位於背部的中板和位於兩側的一對側板鉸合而成。其中，中板兩側對稱，側板自身不對稱。

我國雲南距今5.2億年前的寒武紀澄江生物群中已發現至少四種已確定的奇蝦類化石，其中帚狀奇蝦（Anomalocaris saron）、雙肢抱怪蟲（Amplectobelua symbrachiata）和帶刺有爪里拉琴蟲（Lyrarapax unguispinous）三種均有保存完整個體標本的發現，屬於狹義的奇蝦類。但是，之前澄江生物群中未有赫德蝦類奇蝦的發現。既然赫德蝦類全球性分布，那麼作為最早的特異埋藏化石庫，澄江生物群中是否存在赫德蝦呢？這個問題將對了解寒武紀大爆發早期食物鏈結構和海洋生態系統的特徵具有重要意義。

近日，中國科學院南京地質古生物研究所朱茂炎課題組副研究員趙方臣和博士研究生曾晗等在英國《系統古生物學》（Journal of Systematic Palaeontology）上報道了赫德蝦類奇蝦在澄江生物群中的首次發現。這些奇蝦化石產自多個澄江生物群產地，標本均為相同特徵的頭殼化石，共計六種，包括至少兩個新種。澄江生物群中多種類型奇蝦化石的發現，表明大型捕食型奇蝦類動物在寒武紀大爆發的早期已經高度多樣化，證實了類似現代海洋的複雜食物鏈和生態系統在寒武紀大爆發時期就已經形成。

該研究以長篇幅的形式，總結了全球奇蝦類的地史分布，釐定了奇蝦頭殼的形態術語，詳細描述、復原了澄江生物群的赫德蝦類奇蝦頭殼的外形、殼體分層和微觀構造，系統分析了乳頭狀瘤點的埋藏學，提出奇蝦頭殼的分層構造和生理功能可能與一些現生甲殼類的頭胸部外殼類似。在對比所有已報道奇蝦頭殼的基礎上，歸納出雙層殼體是所有奇蝦頭殼的共同特徵，而乳頭狀瘤點是絕大多數赫德蝦類頭殼的共同特徵。揭示了赫德蝦類奇蝦頭殼的大型化（最大占奇蝦體長的50%）、複合構成和高度的形態分異，與狹義奇蝦類頭殼的小型化（最大占奇蝦體長的8%）、單片構成和保守的卵狀外形形成鮮明的對比，反映了這兩大類奇蝦在身體造型上的顯著差異和不同的演化方向。

此項研究得到了科技部「973」項目、中科院戰略性先導科技專項B類、國家自然科學基金委和國家留學基金委的資助。

論文鏈接

澄江生物群中的赫德蝦類頭殼化石

早期海洋大型食肉動物—奇蝦類