后生動物門類的起源與早期演化過程是生命科學(xué)和地球科學(xué)的重要交叉研究領(lǐng)域。兩側(cè)對稱動物（三胚層動物）的最基本特征之一是身體呈左右對稱，這種身體的對稱模式賦予大部分兩側(cè)對稱動物具有蠕蟲狀的外形和（主要）進(jìn)行前后運(yùn)動的能力。但在長期的演化過程中，一部分兩側(cè)對稱動物的身體外形特化為假輻射對稱（如海星、海膽等棘皮動物），甚至演化出了營底棲固著生活的生態(tài)習(xí)性。觸手冠動物是其中最典型的代表，共包括三個(gè)動物門，分別是腕足動物、帚蟲動物門和苔蘚蟲動物門（圖-1）。觸手冠動物具有一對高度特化的須腕，上面長著復(fù)雜的纖毛系統(tǒng)，用來從水體里過濾食物顆粒。由于觸手冠動物身體的基本形態(tài)與大部分兩側(cè)對稱動物明顯不一樣，它們的起源一直是動物門類輻射演化研究領(lǐng)域的謎題。

圖-1: 現(xiàn)生觸手冠動物的基本形態(tài) A.腕足動物（海豆芽） B.帚蟲動物（馬蹄蟲） C.苔蘚蟲動物

(資料圖片)

叢培允課題組與英國牛津大學(xué)、布里斯托大學(xué)、法國自然博物館、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所、澄江化石地世界自然遺產(chǎn)管理委員會、玉溪師范學(xué)院等國內(nèi)外科研單位合作，對過去十幾年野外工作中發(fā)現(xiàn)的唯一一塊奇特標(biāo)本（圖-2）開展了多技術(shù)手段（如RTI技術(shù)，圖-3）的綜合研究，揭示了該化石標(biāo)本不但具有類似于環(huán)節(jié)動物韻律分節(jié)的身體外形，還有具有觸手冠早期化石類群（托模特殼（tommotiids），一類出現(xiàn)在寒武紀(jì)最早期的小殼動物化石（Small Shelly Fossils））的關(guān)鍵殼體特征，首次證實(shí)了觸手冠動物的祖先類群具有典型的兩側(cè)對稱動物的特征（圖-4）。

圖-2: 班氏舞鳳蟲（Wufengella bengtsoni）的（A）模式標(biāo)本、（B）解釋圖及（C）復(fù)原圖

此次發(fā)現(xiàn)的化石新物種——班氏舞鳳蟲（Wufengella bengtsoni）的屬名（Wufengella）源于云南省澄江市的舞鳳山，種本名（bengtsoni）來自世界著名小殼動物化石學(xué)者Stefen Bengtson的姓氏。Bengtson早在20世紀(jì)七十年代提出，托模特殼等零散保存的小殼化石骨板可能是某類未知蠕形動物的保護(hù)“盾牌”。

圖-3: 全光位成像（RTI）技術(shù)揭示出化石標(biāo)本表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征

（圖片版權(quán)與法國自然歷史博物館共享）

本研究是證實(shí)寒武紀(jì)早期小殼動物（骨骼）化石與特異保存軟軀體組織化石（如澄江生物群）代表連續(xù)演化過程的典型案例之一，揭示了觸手冠動物的祖先類群是一種具有韻律分節(jié)的、長著非對稱骨板的蠕形動物，不但平息了學(xué)術(shù)界關(guān)于觸手冠動物起源的爭論，證實(shí)了觸手冠動物的底棲固著生活方式是其蠕形祖先類群適應(yīng)性演化的結(jié)果，并為認(rèn)識兩側(cè)對稱動物祖先是爬動蠕蟲型（而非底棲固著型）的假說提供了新的證據(jù)。

圖-4: 觸手冠動物的早期演化模式

云南大學(xué)生態(tài)學(xué)專業(yè)2019級博士研究生（在職）郭進(jìn)為論文第一作者，叢培允研究員為共同通訊作者，侯先光教授、魏凡副研究員、趙軍博士（出站）、趙陽博士（畢業(yè)）、博士研究生雷向通、澄江化石地管理委員會陳泰敏研究館員及玉溪師范學(xué)院陳愛林副教授為共同作者。云南大學(xué)為論文第一單位。本研究得到國家自然科學(xué)基金委、云南省科技廳-云南大學(xué)雙一流建設(shè)聯(lián)合項(xiàng)目的資助。

全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.09.011