被誤解了百年的蟲子

吳言

大約5.3億多年前，一場“寒武紀生命大爆發”驟然上演。地球上突然出現了大規模不同門類的新生命，比如節肢、腕足、蠕形、脊索等生物都是那時出現的。原本平淡無奇的單細胞世界一躍變為了多門類動物同時存在的繁榮景象。

這一重大生物進化事件曾讓達爾文十分疑惑，他絞盡腦汁都想不出要如何解釋這一現象。直到今天，“寒武紀生命大爆發之謎”仍被視為“學界的珠峰”，無數科學家為之嘔心瀝血。

寒武紀又可分為早寒武紀、中寒武紀、晚寒武紀。1909年7月，美國一位研究早寒武紀地質層的古生物學家沃爾科特偶然在加拿大發現了布爾吉斯頁巖，并從中挖出6萬余件化石標本。該頁巖的存在時期約為5.05億年前的中寒武紀。1911年，他又在此地挖掘出了一種外形奇特的蟲子的化石，它看起來像長了刺的蠕蟲。

遺憾的是，由于人手不足，沃爾科特并沒有在這些化石標本上花費太多精力，就籠統地將它們全部歸入當時已知的門類。

約30年后，英國古生物學家莫里斯才重新對其進行研究。莫里斯認為這種蟲子的身體構造如此特殊，不可能是已知的現代生物，他將其命名為“怪誕蟲”。

一般發現動物化石后，研究者最先要做的是分清楚它的頭、尾和正、反面，才能確定其形狀。如圖1，莫里斯將左側視為怪誕蟲的頭部，右側視為尾部。同時，他將蟲子身體上規則分布的兩排刺當成了用來走路的腿，即視為正面，而下面看上去只有單排的刺為腹部，即視為反面。按莫里斯的設想，怪誕蟲走起路來就像踩著高蹺一樣。

然而，為何在它的頭部找不到眼睛、嘴巴等？它究竟屬于哪一類生物？這一系列的問題讓科學家十分頭疼，研究一直毫無進展。直到我國云南澄江動物群的發現，才使怪誕蟲的研究迸發新的活力。

1984年7月1日，我國古生物學家侯先光來到云南澄江帽天山尋找古生物化石。下午3點左右，正在發掘的侯先光一抬腳，刮落了一片松動的巖層。此時，一塊形狀奇特卻又保存完整的化石露了出來。激動之余，他又陸續發現了3塊重要的化石，它們分別是納羅蟲、腮蝦蟲和尖峰蟲，都是寒武紀早期的無脊椎動物化石。

這次發現如同打開了一扇古生物寶藏的大門。侯先光等科學家相繼在澄江動物群發現了萬余塊距今5.3億年的古生物化石標本，這些化石清晰地記錄了早期寒武紀的壯觀場景。迄今為止，它們是世界上時間最早、保存最完整、門類最多的寒武紀化石群。

最讓人意外的是，在澄江動物群中也發現了怪誕蟲化石，而且十分清晰完整。科學家這才意識到，他們一直都把怪誕蟲的正、反面顛倒了。

原來，莫里斯看到的化石標本只是怪誕蟲的局部：“觸須”其實是用來行走的腳，規則排列的硬棘般的“腿”則是用來保護自身的棘刺。

又過了31年，即到了2015年，一項發表在《自然》雜志上的研究才終于分清了怪誕蟲的頭和尾。

英國劍橋大學學者馬丁·史密斯等人通過電子顯微鏡分析了博物館里的數十塊怪誕蟲化石，識別出該生物的頭部，并拼湊出它的身體結構，還原了它的外形。過去一直認為的怪誕蟲的“頭部”實際上是其內臟被擠壓出來后形成的化石。也就是說，它不光上、下顛倒，前、后也完全被對調了。

其實，怪誕蟲有兩排觸角向下支撐身體，而尖刺是向上的，眼睛與嘴巴都長在之前人們以為是尾部的地方。

至此，人類總算對怪誕蟲的外形給出了一個合理的解釋。

通過分析，研究人員發現怪誕蟲的口部和節肢動物的祖先相似。另一份對怪誕蟲腳部的研究顯示，它可能與霍式不死蟲有“親戚關系”。

迄今為止，距離怪誕蟲化石被挖掘出來已有上百年的時間了。科學家花了73年才分清它的正、反面，又花了31年才弄清楚它的頭和尾。對我們普通人來說，這幾乎是不敢想象的事，但對古生物學家而言，或許就是家常便飯。