雲南大學科研團隊與國外知名大學團隊聯合發現奧陶紀大附肢節肢動物新屬種
2024年10月29日，雲南大學古生物研究院劉煜團隊憑藉其近年來在寒武紀澄江節肢動物化石CT三維無損研究上積累的豐富研究經驗，獲邀與英國牛津大學、美國耶魯大學和美國加利福尼亞大學伯克利分校的科研人員組成國際研究團隊，在國際著名學術期刊Current Biology《當代生物學》（中科院一區）聯合發表題為A pyritized Ordovician leanchoiliid arthropod（「奧陶紀黃鐵礦化的林喬利科節肢動物新屬種」）的學術論文。
本次研究報道的林喬利科新屬新種Lomankus edgecombei的命名源自希臘語「loma」和「Edgecombe」，意為「邊緣」和「山谷」，是項目組專門為了致敬英國皇家科學院院士Gregory D. Edgecombe教授而以其姓氏命名的，以表彰他在節肢動物進化研究方面所作出的巨大貢獻。
左圖供圖：Luke Parry副教授（英國牛津大學）右圖供圖：劉煜研究員、冉瑞鑫在讀博士（雲南大學）
該研究通過使用雲南大學古生物研究院的顯微CT設備，對產自美國上紐約州的奧陶紀Beecher’s Trilobite Bed生物群的新物種化石進行高精度掃描，並使用計算機三維重建及虛擬解剖技術，報道了奧陶紀首個林喬利科新屬種及其完整的三維精細軟體結構。該生物群的動物生活在相對低氧的環境中，死後被埋藏在沉積物中可以很好地進行礦化作用，由於黃鐵礦取代了它們身體的生物組分，從而形成了令人驚嘆的金色化石，因此這類化石也被稱作「愚人金」化石。
新物種的體長介於8—20毫米之間。研究發現，Lomankus edgecombei的鞭狀大附肢與尾部較為獨特：與其它林喬利科的其它物種相比，此次報道的大附肢遠端肢節大幅縮小，細長的鞭節（flagellum）直接連接到肢節（podomere）上，表明其功能是感知而非獵食；尾部前端為倒三角形，後端為長度大於動物體長的尾刺。在頭甲之下保存有發育良好的口板區域（epistome-labrum）。本研究進一步支持了大附肢屬於中腦體節（deutocerebral segment）的假說。
Lomankus edgecombei的光學照片
基於詳細的三維形態學數據，研究團隊用貝葉斯法進行系統發育分析，結果表明Lomankus edgecombei與林喬利屬物種為姐妹群，且位於分支末端，這與該新種與其他大附肢類動物相比在演化中有更多性狀變化的假設一致。
大附肢類節肢動物多發現於寒武紀布爾吉斯頁岩型（Burgess-Shale Type）生物群。Lomankus edgecombei的發現表明，寒武紀時期的優勢物種——林喬科節肢動物在奧陶紀倖存下來，其大附肢從捕食功能轉變為感官功能以及眼睛證據的缺失等形態特徵變化，很可能該新種曾占據了底棲的生態位。這一研究也從一定程度反映了寒武紀頂端食肉動物的演化過程，為研究早期節肢動物演化提供了新的證據和理論支撐。
論文第一作者、牛津大學Luke A. Parry副教授表示：「與其說Lomankus是一個大附肢類動物演化的『盡頭』，不如說它向我們展示了大附肢類在寒武紀之後依然在變得多樣化和持續演化，曾經令人生畏的大附肢至此執行了完全不同的功能。」
基於CT掃描的Lomankus edgecombei三維建模及虛擬解剖圖
雲南大學劉煜研究員為該論文的共同通訊作者，和其指導的在讀博士生冉瑞鑫共同負責該研究的三維建模、虛擬解剖和數據分析工作，雲南大學與英國萊斯特大學聯合培養的在讀博士生Robert J. O'Flynn負責系統發育分析工作，雲南大學麥慧娟博士負責樣品的CT掃描工作。該論文的合作作者還有美國藝術與科學院院士、美國耶魯大學Derek Briggs教授和美國加利福尼亞大學伯克利分校的Elizabeth G. Clark博士。
劉煜表示，這是首次國外知名大學邀請雲南大學科研團隊進行節肢動物化石三維無損研究方面的科研合作。本次研究成果的發表，不僅擴寬了「顯微CT掃描+計算機三維建模和虛擬解剖技術」在澄江生物群化石以外的適用性，更體現了在國家、雲南省和雲南大學的大力支持下，國內古生物學科的一些重點研究方向正取得快速發展，在國際古生物學界的影響力不斷擴大，被接受和認可的程度也在不斷增強。（記者胡津滔）