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棘皮动物进化:牛津大学寻宝之旅分享

【摘要】:它们被命名为棘皮动物,是仅有的两种具有这种独特特征的动物之一。与软体动物相比,棘皮动物具有坚硬的矿化骨骼,这极大地增强了它们保存为化石的机会,因此它们具有极好的化石记录。这些化石记录了棘皮动物最早期的历史,有助于我们更好地了解它们的进化过程。第一批棘皮动物化石形成于5亿多年前,包括同时存在两侧对称和五辐对称的灭绝类群。

海星是最具代表性的海滨动物之一,这可能要归因于它们独特的形状和鲜艳的颜色。海星与其他标志性海洋动物(如海胆和海参等)一样,具有独特的对称形式,称为五辐对称,又称为五次对称,也就是说它们的身体被分成五个大致相等的部分。自然界中的五辐对称现象是很常见的,特别是在植物中,但是这些动物的非同寻常之处在于它们幼年时期的身体与大多数动物一样两侧对称。它们被命名为棘皮动物,是仅有的两种具有这种独特特征的动物之一。与棘皮动物亲缘关系最接近的生物是一种被称为半索动物的蠕虫状生物,也是以两侧对称的方式开始生命的。

从进化的角度来看,这是一个非常有趣的现象。与软体动物相比,棘皮动物具有坚硬的矿化骨骼,这极大地增强了它们保存为化石的机会,因此它们具有极好的化石记录。这些化石记录了棘皮动物最早期的历史,有助于我们更好地了解它们的进化过程。第一批棘皮动物化石形成于5亿多年前,包括同时存在两侧对称和五辐对称的灭绝类群。此外,一些化石还表现出三次对称,而有些化石缺乏清晰的对称形态——换句话说,它们是不对称的。

我们根据对现生动物的了解,以及利用现代方法重建不同物种间的亲缘关系,可以推测早期两侧对称的棘皮动物位于棘皮动物进化树的基部。进化树的下一个分支是不对称的棘皮动物类群,随后是那些三次对称的类群。最后,我们看到了五辐对称类群分化出来,其中包括海星等许多存活至今的物种。此处的海星化石展示了其中两个五分支触腕的侧面。

利用化石记录,我们可以清晰地看到棘皮动物如何从两侧对称的蠕虫样生物演化成星形的物种。