云南虫生态复原图。（中科院南京地质古生物研究所研究员赵方臣指导、杨定华绘图）

云南省博物馆展出的澄江动物群古老标本。（资料图片）

　　近日，我国古生物学者运用先进的实验技术证实，5.18亿年前的云南虫是地球上最古老的脊椎动物。这是我国化石宝库澄江动物群中诞生的又一位“超级明星”。澄江动物群作为古老的化石群，位于云南昆明市东南，也就是澄江以东5公里的帽天山，该发现对了解人类自身所在的脊椎动物谱系起源具有重要意义。

　　在生命演化历程中，脊椎动物的演化是最为壮丽的篇章之一。现代脊椎动物从何而来？最古老的脊椎动物是什么？这些重大科学问题吸引着各国古生物学者的关注。位于我国云南的澄江动物群，保存了大量脊椎动物的祖先类群，科学家们一直对能在其中解开脊椎动物起源之谜寄予厚望。

　　此次，研究团队运用三维X射线断层扫描显微镜、扫描电镜等多种现代实验设备，从微观结构上重新研究了一类此前分类存疑的动物：云南虫。从形态上看，云南虫有点类似现在的蠕虫，它们身体侧扁，一般只有3至4厘米长。通过对127块云南虫标本的重新分析，研究人员首次在云南虫的咽弓上发现了极微小尺度上三维保存的叠盘状细胞结构和蛋白微原纤维。这两种精细的显微结构为脊椎动物细胞软骨所独有，证明云南虫是一种原始脊椎动物。

　　在云南虫身份被“认证”前，学界普遍认为最古老的脊椎动物是同样来自澄江动物群的昆明鱼。都是生活在5.18亿年前的“同龄”动物，云南虫比昆明鱼“老”在哪儿？领导此项研究的中科院南京地质古生物研究所研究员赵方臣解释，说云南虫更“老”，是指它具有更多原始特征，更接近脊椎动物的演化源头。比如，昆明鱼已经具有一条位于身体背部的原始脊椎，而云南虫还没有明显的脊椎。

　　此项研究中，科研团队还通过演化分析方法，进一步确定了云南虫的精确演化位置。分析结果证实，云南虫处于脊椎动物谱系的最基干位置，介于尾索动物和其他脊椎动物之间。

　　“云南虫身上的众多原始特征，也许正是进化长河中的关键桥梁，人类或许能从中解开脊椎动物从哪儿来的奥秘。”赵方臣说。

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　　脊椎动物的起源受到高度关注

　　据统计，目前全球约有150万种动物，按照形态结构可分成两大类：脊椎动物和无脊椎动物。其中，无脊椎动物占了动物总数的90%以上。尽管脊椎动物仅有10％（4万多种），却是进化程度最高等的一个类群。

　　脊椎动物之所以能够称霸地球，得益于脊椎的出现使动物的个体增大、活动能力增强，更加适应在陆地活动。在生物进化进程中，由无脊椎动物到脊椎动物是一次质的飞跃，最典型的特征是由无脊椎骨到有脊椎骨和由无背神经索到有背神经索，而且有关脊椎动物起源还涉及人类自身起源的问题。因此，脊椎动物的起源受到全世界科学家的高度关注。脊椎动物是由无脊椎的环节动物进化而来的观点，已得到科学界的普遍认可。

　　不过，由于无脊椎动物没有钙化的骨骼，因此很难保存为化石，科学家此前一直没有找到从无脊椎动物到脊椎动物进化的直接化石证据。（本报综合）

　　云南虫是动物，为什么叫“虫”

　　20世纪80年代，澄江动物群的发现轰动了国际科学界，被冠以“世界近代古生物研究史上所罕见”“20世纪惊人的科学发现之一”等美誉。云南虫则是帽天山澄江动物群的动物之一。

　　1991年，科学家在帽天山发现云南虫时，因为它的头部在化石上不易保存，被认为是一种特殊的蠕虫，因此起名“云南虫”。

　　随着对云南虫标本的进一步观察和讨论，研究者认为那一条贯穿身体的管状构造或是脊索，亦即云南虫应是脊索动物，但一直苦于证据不足。至到近期，科学家利用多种现代实验技术手段，从微观解剖学结构着手去破解了这一谜题。

　　国际上对基于云南虫的脊椎动物起源探索研究工作一直肯定有加，《纽约时报》曾经发表一篇名为《从云南虫到你之路》的文章，文中说“如果云南虫夭折，动物的中枢神经系统将永远得不到发展，地球此时刻恐怕就像遥远的月球一样寂寞冷清”。（本报综合）

　　古鱼类在登陆之前已经完成准备

　　如何在不凭借水体浮力的情况下用鱼鳍支撑身体运动，并从呼吸水中的氧转为呼吸空气中的氧……在从水生到陆生的演化过程中，脊椎动物有许多障碍需要克服。深圳华大生命科学研究院研究员表示，古鱼类在登陆之前已经完成关键性准备，鱼鳔就起源自原始的肺。

　　研究表明，远古鱼类的肺或鱼鳔表面血管密布，这有助于氧的扩散和运输。而一些肺特异性表达基因在鱼类祖先的体内出现，则暗示着“原肺”形成的分子基础在鱼类登陆前就已经建立。

　　心肺系统协同演化对脊椎动物登陆相当重要。从鱼类的“一心房一心室”到人类的“两心房两心室”，心脏结构趋于完善，功能变得复杂。科学家新发现的基因调控元件或与人类心脏疾病有关。（本报综合）