寒武纪游泳精灵Nectocaridids的神经节化石揭示其与毛颚动物的亲缘关系

研究人员通过分析寒武纪早期（~5.19亿年前）Sirius Passet Lagerst?tte化石群中的新物种Nektognathus evasmithae，首次发现其保存的腹侧神经节结构，结合gnathostomulid-like颌器、侧鳍等特征，将争议已久的Nectocaridids类群归入毛颚动物(Chaetognatha)干群，揭示了早期毛颚动物在食物链高层的动态捕食生态。该研究为解决Nectocaridids的系统分类难题提供了关键证据，论文发表于《SCIENCE ADVANCES》。

　　

在寒武纪生命大爆发时期，地球上演化出了许多形态奇特的生物，其中Nectocaridids类群因其兼具软体动物头足类（如鱿鱼的侧鳍和发达眼睛）与节肢动物的混合特征，长期被称为"古生物学的四不像"。自1976年Conway Morris首次描述以来，学者们对其分类地位争论不休——它曾被归入新门类、脊索动物、软体动物（特别是头足类）或放射齿类泛节肢动物，但每种假说都存在解剖学或发育学上的矛盾。这种分类困境的核心在于缺乏与现存门类明确共有的衍生特征。

丹麦自然历史博物馆（Natural History Museum of Denmark）的研究团队在格陵兰北部早寒武世Sirius Passet化石群中发现了12件保存异常完好的新物种Nektognathus evasmithae化石。这些标本首次揭示了Nectocaridids类群的关键解剖结构：通过磷酸盐化保存的腹侧神经节（ventral ganglion）呈现典型的双弧形结构，这与现生毛颚动物及其化石近亲Timorebestia koprii的神经节特征完全吻合。这一发现如同"分子钟"般精准定位了Nectocaridids的系统位置，终结了长达半个世纪的分类争议。

研究人员采用多模态成像技术开展研究：通过电子探针显微分析（EPMA）绘制碳元素分布图揭示软组织轮廓；多项式纹理映射（PTM）技术增强化石表面显微结构对比度；高动态范围（HDR）成像整合多角度光照信息。此外，基于228个形态特征的贝叶斯系统发育分析确立了该类群在毛颚动物干群中的演化地位。

【关键发现】

1. 神经节"身份证"：在N. evasmithae中段体腔发现的磷酸盐化双弧形结构，其形态与现生毛颚动物腹神经节的侧神经元胞体（lateral neuron somata）完全匹配。这种特殊保存源于神经节内密集的细胞核（富含DNA磷酸基团）在成岩过程中优先矿化，该特征成为毛颚动物门的"独家标签"。

2. 颌器同源证据：新发现的gnathostomulid-like颌器由成对三角形侧叶和中央基板组成，与毛颚动物干群Amiskwia、Timorebestia的颌器结构同源，但比现生种类的捕食棘（grasping spines）更原始。胃容物分析显示其捕食大型甲壳动物Isoxys，暗示早期毛颚动物曾是顶级捕食者。

3. 感觉系统进阶：相比现生类群简单的色素杯眼，N. evasmithae具有带晶状体的相机眼（camera-type eyes）和超长触角，其复杂程度堪比头足类。这种感觉器官的"豪华配置"印证了寒武纪干群动物在生态位上的激进创新。

4. 谱系重构：系统发育分析将Nectocaridids、Timorebestia和Amiskwia构建为毛颚动物干群的连续演化阶段，揭示出从宽头具尾鳍（Timorebestia）到流线型全身侧鳍（Nectocaris）的形态渐变谱。

这项研究彻底改写了毛颚动物的早期演化史：原本被认为始终处于海洋食物链底层的该类群，其祖先竟曾是寒武纪海洋中的"霸王龙"。更耐人寻味的是，Nectocaridids与头足类的相似特征（如侧鳍、发达眼睛）实为趋同进化的经典案例，印证了"生命总会找到不同的解决方案"这一演化法则。该发现也为解读其他寒武纪"怪异奇迹"（weird wonders）提供了新的解剖学参照系，彰显了化石干群在破译动物演化树中的关键价值。正如研究者指出："这些远古捕食者的神经节化石，就像寒武纪海洋留下的DNA证据，让我们终于读懂了这段被误解5亿年的生命密码。"