蜘蛛起源和演化研究獲進展

蜘蛛是怎麼產生的

近日，由中國科學院南京地質古生物研究所研究員王博、黃迪穎分別領銜的兩個國際科研團隊，分別獨立研究了保存於1億年前白堊紀緬甸琥珀中的“怪物蜘蛛”——應氏奇美拉蛛（

Chimerarachne yingi

），為了解蜘蛛的起源和演化提供了關鍵證據。相關研究成果於2月6日以背靠背兩篇論文的形式，同時發表在《自然-生態學與進化》上。

蜘蛛是自然界中最常見的動物之一，屬於節肢動物蛛形綱，是種類極其豐富的捕食性動物，在陸地生態系統中扮演重要角色。由於早期蜘蛛化石極少，當前研究對蜘蛛的起源和早期演化歷史瞭解較少。

在該研究中，科研人員利用光學顯微鏡、鐳射共聚焦顯微鏡和高解析度X射線斷層成像系統對標本進行了細緻研究，並建立了一新類群——應氏奇美拉蛛，同時認為該化石最可能屬於蜘蛛目的一類原始類群。標本長度均接近3毫米，分為前體（胸部）和後體（腹部），以一個狹窄的腰部（腹柄）相連；有中眼和側眼；腹部的腹甲和背甲均明顯且完全分節；前後側紡器都發育良好，外側紡絲器每一節內側均具有一個絲腺；步足具有蜘蛛顯著特徵，其上有若干大剛毛和細毛，末端為帶齒的側爪、中爪和突出的爪間突。該標本的獨特之處在於具有一條細長的尾須，長度超過身體的1。5倍，有70多節，每一節都有一圈細長的剛毛。

應氏奇美拉蛛的祖先可以追溯至在美國紐約的泥盆紀（距今約3。59-4。19億年）地層中發現的碎片化石“Attercopus”。它們都具有蜘蛛特有的螯肢構造及長尾須，並有科學家據此為它們建立了蛛形綱的一個滅絕目——烏拉爾蛛目。應氏奇美拉蛛的發現彌補了蜘蛛演化的重要一幕，即烏拉爾蛛目和現代蜘蛛間的缺環，它們既有烏拉爾蛛目獨特的細長尾須，又有和現代節板蛛幾乎一樣的多分節紡絲器和絲腺構造。透過對琥珀中應氏奇美拉蛛構造細節認識，該研究對蛛形綱的系統發育進行了重新解讀，認為蜘蛛目比蛛形綱的有鞭目（鞭蠍）、無鞭目（鞭蛛）、裂盾目等更為原始，並揭示了具有紡絲器和特化的須肢並非屬於非常進步的特徵，而原始蜘蛛的細長尾須逐漸退化，至今仍殘留在節板蛛中，為一個短小的突起，稱為“臀板”。

該應氏奇美拉蛛化石呈現了蜘蛛基幹類群的關鍵特徵，為了解蜘蛛的外形、紡器和觸肢器的進化過程，提供了關鍵證據。一直以來，學界認為蜘蛛起源的關鍵化石應該在石炭紀或者更古老的地層中發現，而該化石的出現對現有的蜘蛛定義提出了挑戰。奇美拉蛛是歸於蜘蛛目，還是作單獨的“目”出現，還需要更多的化石和進一步研究。

該研究得到了中科院、國家自然科學基金委的資助。

圖1。應氏奇美拉蛛正模（定名標本）

圖2。應氏奇美拉蛛形態構造

圖3。王博團隊對應氏奇美拉蛛的生態復原圖（楊定華繪製）

圖4。黃迪穎團隊對應氏奇美拉蛛的生態復原圖