玉溪师范学院地理与国土工程学院焦德光老师与来自西北大学、英国伦敦大学学院的国际古生物合作团队,在2026年7月1日在线出版的英国Royal Society Open Science《皇家学会开放科学》杂志报道了产自华南云南宜良寒武纪第 4 阶关山生物群的一件全新节肢动物耙状附肢化石。

关山生物群属于布尔吉斯页岩型特异埋藏化石库,处于澄江生物群与布尔吉斯页岩生物群之间关键时空节点。这件化石标本编号 GSER001a,b,保存多枚带刺分节附肢,部分埋藏于围岩内部,借助 X 射线显微 CT 技术才得以完整揭示全部解剖细节。该化石没有保存动物躯体,仅保存离散附肢,研究人员判断这些附肢大概率为动物蜕皮遗留。

图 1 关山节肢动物,15 号附肢。标本 GSER001a,b(A) 正模标本;(B) 手绘素描;(C) 负模;(D) 手绘素描。

图 2 关山节肢动物,6、7 号附肢(A) 标本 GSER001a,b CT 扫描图像
悬浮滤食是水生动物从水体筛分悬浮颗粒或猎物的生存策略。化石记录显示最早的悬浮滤食动物依靠体表沟槽、体内水道引导水流,收集悬浮颗粒,埃迪卡拉纪三辐八辐射动物、海绵、开腔骨类就是典型例子。寒武纪(约 5.414.85 亿年前)悬浮滤食的功能多样性显著提升,恰逢后生动物第一次大规模辐射分异,动物开拓全新生态位,演化出新的解剖构造。
节肢动物是这一时期多样性极高、数量丰富的动物门类,生态角色涵盖食沉积物者到顶级捕食者。节肢动物头部、躯干肢上演化出薄的几丁质刺与刚毛,构建筛分网,实现一类特殊悬浮滤食,即滤食(下文统一称作悬浮滤食)。如今大量节肢动物依然行使悬浮滤食,尤其是泛甲壳类,包括部分暂时性或永久水生昆虫。总体上这些节肢动物遵循相同力学原理,但在水层栖息位置、猎物粒径(通常和滤网网孔间距相关)、承载滤食结构的附肢(介形虫躯干肢、寄居蟹第二触角)、滤网活动性(主动 / 被动)等诸多方面存在区别。
现生真节肢动物悬浮滤食功能多样性很高,但从化石中复原该生活方式通常十分困难。悬浮滤食结构依赖软躯体保存;即便特异埋藏化石点,滤食刺、刚毛往往尺寸过小难以分辨,还会被更大构造遮挡。很多灭绝滤食动物的生态重建只能依靠头壳、背甲形态,部分结合流体模拟,筛分构造本身却缺失。不过早古生代(寒武奥陶纪)化石不断产出保存精美滤网的悬浮滤食节肢动物,包括早期螯肢类、多类放射齿目、膜虾类、泛甲壳类幼虫、归属于泛甲壳类的孤立头部附肢。这些发现证明该生态位在早古生代十分重要,也让我们得以评估其功能多样性,并和现生类群对比。
基于上述背景,本文评估早古生代(寒武奥陶纪)节肢动物悬浮滤食类群的功能多样性,与现生物种开展对比;同时描述来自寒武纪关山生物群(第 4 阶)的一枚新型节肢动物附肢。云南东部关山生物群包含多个时代相近的特异埋藏化石库,产出大量软躯体动物,包括放射齿目、双壳节肢动物、三叶虫、大附肢类、抚仙湖虫类等。它是连接澄江生物群(第 3 阶)、布尔吉斯页岩(乌溜期)以及华南凯里生物群等同位化石库重要的时空与动物群桥梁。