近期，中国科学院南京地质古⽣物研究所（以下简称南古所）带领的⼀个国际研究团队，对我国陕南地区约5.35亿年前的磷酸盐化特异保存化⽯开展研究，发现⼀种类似“五环”结构的标本可能是环神经动物翻吻部位的肌⾁组织，这是⽬前发现最早的翻吻肌⾁化⽯。相关成果10⽉11⽇在线发表于《英国皇家学会学报B-⽣物科学》。
“软组织最难保存成为化⽯，我们先后处理了超过10吨灰岩，仅仅发现了3枚毫⽶⼤⼩的标本。”南古所研究员张华侨在接
受《中国科学报》采访时感叹道，“我们在研究中遇到的最⼤困难是标本的获得。”
“不缺好的解释，⽽缺好的标本”
“环神经动物的命名源于这类动物的咽部前端、⼝的周围有⼀个环形的神经结，即环咽神经结，该神经结是这类动物的⼤
脑，凭借这个共有特征，它们被统称为环神经动物。”张华侨告诉记者。
环神经动物还有⼀个特征：整体两侧对称，但吻部辐射对称。已有的研究发现，两侧对称动物可分为蜕⽪动物、冠轮动物
和后⼝动物。蜕⽪动物是其中物种多样性最⾼的⼀⽀，包括泛节肢动物和环神经动物。分⼦⽣物学研究表明，蜕⽪动物可
能在埃迪卡拉纪就已经出现了，但蜕⽪动物实体化⽯⾸次出现在约5.35亿年前的寒武纪幸运期早期，即寒武纪的第⼀个阶
段。
关于蜕⽪动物，张华侨团队2022年在《⾃然》上发表过⼀篇论⽂，对陕南约5.35亿年前的微体化⽯皱囊⾍的研究显示，皱
囊⾍是蜕⽪动物，⽽不是已知最早的后⼝动物，最早的蜕⽪动物化⽯出现在寒武纪幸运期，但⼤都是环神经动物，皱囊⾍
为已知最早的蜕⽪动物增添了全新类型。
当年，张华侨在接受记者采访时表示，皱囊⾍在蜕⽪动物内部系统中的位置尚未确定，它可能是环神经动物的祖先类型、
泛节肢动物的祖先类型或蜕⽪动物的祖先类型。
当记者问及这次的研究能否进⼀步解释皱囊⾍是环神经动物的祖先时，张华侨告知：“⽬前还不能确定。‘认亲’是早期⽣命
研究中⽐较有意思的环节，但也是最难的环节。”
“我们不缺好的解释，⽽缺好的标本。”张华侨说，“这次研究的标本和皱囊⾍标本都来⾃陕⻄省汉中市⻄乡县⼤河镇窝坝河
村张家沟剖⾯。”
10吨灰岩⾥的3枚标本
“这次研究的标本⼀共有3枚，是我们团队在2021年秋天发现的。”张华侨告诉记者，“⼗⼏年来，我们先后处理了超过
10吨灰岩样品，发现了⼤量的蜕⽪动物化⽯标本，但是⼤多数只保存了与表⽪相关的结构，肌⾁化⽯标本只有这3枚。”
化⽯稀缺性决定了张华侨团队的⼯作量⾮常⼤。他们在室内将岩⽯样品⽤稀释的醋酸溶解，再通过双⽬显微镜在不溶残渣
中找到了这3枚化⽯标本。
相⽐找化⽯，解释化⽯相对容易些。这3枚标本均为毫⽶⼤⼩，其中1枚编号为NIGP179459的化⽯保存⾮常完好，宽约3毫
⽶、⾼约0.5毫⽶，整体呈现“五环”状结构，即从顶到底由5个直径逐渐增⼤的环组成。
张华侨介绍，第1环和第2环是同圆⼼且共平⾯，它们之间有明显的空隙。第2环到第5环紧密贴合，形成圆台状结构。第
1环与第3环之间通过19条辐射状结构连接，第3环和第5环之间由36条纵向结构连接。
研究表明，躯体末端（头或尾）具有辐射对称性的两侧对称动物只有环神经动物，⽽其他两侧对称动物末端的纵肌多为两
侧对称排列。张华侨团队发现的标本与环神经动物⼤类中鳃曳动物翻吻内部的肌⾁系统具有较⾼的可⽐性。
张华侨解释道：“我们将鳃曳动物作为对⽐模型，在⽐较翻吻内部肌⾁系统时发现，我们的标本第2环到第5环对应4条体壁
环肌，36条纵向结构对应36条辐射对称的体壁纵肌，环肌和纵肌共同构成翻吻体壁的肌⾁纤维⽹。”
谈及环神经动物如何进⾏运动和摄⻝等⽣活时，张华侨介绍，通过标本研究可推测出类似鳃曳动物在⽣活时，翻吻内部的
肌⾁系统有可能控制翻吻的内翻，从⽽协助运动和摄⻝。但其具有的较短翻吻收缩肌说明翻吻可能只有有限的内翻能⼒，
⽽现⽣的鳃曳动物具有较⻓的翻吻收缩肌，所以翻吻能完全内翻。
此前未发现过肌⾁化⽯
“虽然寒武纪幸运期早期蜕⽪动物实体化⽯已经有较⾼的丰度和多样性，但是它们仅保存了与表⽪相关的结构，关于内部软
组织，如肌⾁和神经组织，却未曾有过报道，这限制了学术界对该时期蜕⽪动物内部软躯体的功能形态学和演化意义的认
识。”张华侨说。
此前的研究已经报道过⼀些环神经动物化⽯，但是只保存了表⽪，属于外⻣骼，是硬体组织。张华侨团队此次发现的化⽯
来⾃肌⾁组织，肌⾁组织在埋藏过程中极易腐烂，所以保存肌⾁组织对环境要求极⾼。
“翻吻肌⾁系统在晚⼀些时代的化⽯中曾被发现过，⽐如在澄江和布尔吉斯⻚岩中的宏体环神经动物化⽯，但压扁的碳质膜
不能很好地保存肌⾁系统的三维拓扑结构。”张华侨表示，“在寒武纪幸运期发现环神经动物翻吻肌⾁系统，这是第⼀次报
道。”张华侨说：“我们的研究不仅⾸次报道了已知最早的环神经动物的肌⾁系统，并⾸次利⽤内部软躯体信息限定了该环神经动
物的亲缘关系，揭示了早期动物肌⾁系统的演化，彰显了肌⾁系统的重要演化意义。”