困在琥珀中的「有尾蜘蛛」填補蜘蛛演化史空白

Image Credit: Bo Wang et al. 2018
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兩個研究團隊不約而同發現,上億年前的絕種生物填補了蜘蛛演化史中的空白。

大約1億年前,有四隻看來像是蜘蛛卻又有尾巴的節肢動物不幸被樹脂黏住,經歷漫長時間後形成琥珀,令牠們的外貌形態得以保存下來。

昨日(2月5日)期刊《自然-生態學與演化》(Nature Ecology and Evolution)刊登兩篇來自兩個研究團隊的論文,均描述了這些上億年歷史的標本。有生物學家形容,是次發現可以填補對蜘蛛演化理解的空白。

蜘蛛、蠍子等動物並非昆蟲,牠們屬於蛛形綱(Arachnida),而非屬於昆蟲綱(Insecta)。根據化石記錄,蜘蛛在地球上有大約3億年歷史,牠們以懂得噴絲見稱,蜘蛛絲源自其腹部的紡織器。外形上,蜘蛛跟蠍子相去甚遠,以往科學家相信牠們在超過4.3億年前就在演化路上分道揚鑣。

到了2008年,古生物學家透過化石證據推測,大約4億至2.5億年前蛛形綱底下尚有已絕種的Attercopus fimbriunguis,這種蜘蛛的近親物種同樣能噴絲,屬於尾蛛目(Uraraneida)[註]。對於紡織器以及蜘蛛其他特徵何時演化出來,仍有很多未解答的問題。參與該研究的塞爾登(Paul A. Selden)和舒亞(William A. Shear)亦有參與王博的研究。

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Image Credit: Bo Wang et al. 2018

幾年前,來自南京地質古生物研究所的兩位古生物學家王博及黃迪穎,分別從化石愛好者應嫣靈處取得約5毫米長、被困在琥珀中的標本。他們各自組成團隊,王博團隊研究他們獲得的兩個標本,最終把發現到的生物命名為Chimerachne yingi。兩個研究小組在提交研究結果給同一本期刊後,才得悉對方的研究工作,黃迪穎團隊的論文亦採用王博團隊改的名字。

未有參與研究的倫敦自然歷史博物館古生物學家厄齊康(Greg Edgecombe)表示,雖然兩篇論文內容有些分別,但都有相同結論︰化石中的C. yingi是蜘蛛已絕種的近親物種中,最接近的一種。

厄齊康亦提到,C. yingi到底較接近尾蛛目抑或現代蜘蛛的問題仍未解決。黃迪穎團隊認為C. yingi屬於尾蛛目,而王博團隊雖然同意牠可能屬於尾蛛目,但認為牠有資格在演化樹中佔一個分支,介乎尾蛛目與蜘蛛目之間。

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Image Credit: Diying Huang et al. 2018

塞爾登表示,自2008年的發現以來,他一直期待再找到類似的化石證據。他認為今次發現的C. yingi介乎3.8億年前的A. fimbriunguis與現時的蜘蛛之間。

分析顯示,今次研究的主角跟蜘蛛一樣,擁有能製造蛛絲的紡織器,雄性亦有注射精子的觸肢。同時牠外觀上又明顯跟蜘蛛有別,擁有分節型的腹部以及一條長尾。根據琥珀的化驗數據,尾蛛目跟蜘蛛同時存在了一段長時間。早期的蜘蛛可能有不同型態,但在演化期間失去部分特徵,變成現時常見的蜘蛛。

黃迪穎團隊的哈佛大學生物學家朱利拔(Gonzalo Giribet)認為,今次的發現亦可能改寫蜘蛛綱的演化樹。科學家過往以紡織器區分蜘蛛和其他物種,但他說︰「現在我們突然發現另一群不是蜘蛛的生物有同樣特徵,這挑戰我們如何定義『蜘蛛』。」

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註︰未見到有中文譯名,根據Selden, P.A.; Shear, W.A. & Sutton, M.D. (2008)提到的詞源翻譯。

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