爭(zhēng)鳴 | 舒德干:被熱炒的云南蟲,究竟是不是脊椎動(dòng)物?

今年7月8日,《科學(xué)》(Science)雜志發(fā)表了一項(xiàng)由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所與南京大學(xué)合作完成的研究成果,并同期配發(fā)了一位國(guó)外同行撰寫的短評(píng)。這篇文章主要研究了距今5.18億年的澄江生物群發(fā)現(xiàn)的云南蟲的咽弓具有的超微結(jié)構(gòu)特征,認(rèn)為其疊盤狀細(xì)胞軟骨及微原纖維構(gòu)造主導(dǎo)的細(xì)胞間基質(zhì)為脊椎動(dòng)物所特有。同時(shí),文章依據(jù)最新的系統(tǒng)發(fā)育分析得出結(jié)論,認(rèn)為系統(tǒng)分類位置長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議的云南蟲為脊椎動(dòng)物最原始的類群。文章發(fā)表后,國(guó)內(nèi)外媒體均有大量報(bào)道,也引起了相關(guān)同行的 “熱議”。昨日,西北大學(xué)舒德干院士向《知識(shí)分子》投稿,就此發(fā)表他的看法。
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圖1進(jìn)化論的先驅(qū)——法國(guó)博物學(xué)家拉馬克


圖2 2022年7月15日出版的《科學(xué)》,刊載了關(guān)于云南蟲的研究論文
論證不符合科學(xué)邏輯
缺乏可靠的科學(xué)證據(jù)


圖3 云南蟲化石圖及復(fù)原圖,它沒有可信的脊索構(gòu)造,沒有人字形肌節(jié),沒有肛后尾,沒有脊椎,更沒有頭腦眼。

圖4 “第一魚” 昆明魚目的化石及復(fù)原圖。它不僅具有可信的脊索構(gòu)造、人字形肌節(jié)、肛后尾,更誕生了脊椎骨,頭腦眼。

圖5 西北大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)表在英國(guó)Nature(《自然》)雜志上的早期后口動(dòng)物譜系演化圖,它顯示了鰓裂、脊索、人字形肌節(jié)、肛后尾、脊椎骨、頭腦眼等器官構(gòu)造逐級(jí)演進(jìn)過程。
科學(xué)研究需要求真務(wù)實(shí)
前不久的一天,我突然在國(guó)內(nèi)各大 “權(quán)威媒體”讀 到同一則 “轟動(dòng)世界的” 新聞,說《科學(xué)》雜志的一篇論文,證實(shí) “云南蟲是原始脊椎動(dòng)物”!憑我過去30年來對(duì)澄江動(dòng)物群中的 “疑難化石” 云南蟲的研究,看到它再次被 “升級(jí)為” 地球上 “最高等” 動(dòng)物類群脊椎動(dòng)物,我的確被震撼了。我的一些同行建議我應(yīng)該及時(shí)為科學(xué)發(fā)聲正名。一個(gè)熱心的科普?qǐng)F(tuán)隊(duì)幫助我倉(cāng)促準(zhǔn)備一個(gè)24分鐘的視頻,于7月23日發(fā)布在嗶哩嗶哩網(wǎng)站上,受到許多青年朋友們的關(guān)注和鼓勵(lì)。上述文字就是我這段視頻的主要內(nèi)容,發(fā)出來以供學(xué)界討論,澄清學(xué)術(shù)是非,促進(jìn)科學(xué)健康發(fā)展。
云南蟲是與我有30年交情的 “老朋友”。1991年,中國(guó)和瑞典兩國(guó)學(xué)者首先報(bào)道了5.2億年前澄江動(dòng)物群里的云南蟲,但將其置于生物學(xué)不定位置。次年,我被這個(gè)迷人的動(dòng)物吸引住了,從此結(jié)下不解之緣。我與同事們開始廣泛收集各種信息,希望能給這個(gè) “分類位置不定” 的流浪漢 “找個(gè)家”。
1995年,在南京 “國(guó)際寒武紀(jì)學(xué)術(shù)討論會(huì)” 上,我提交了5篇論文摘要,并在會(huì)上作口頭報(bào)告3次,其中一次是講 “云南蟲是后口動(dòng)物亞界的成員”,這是中國(guó)古生物學(xué)者首次公開提及 “后口動(dòng)物” 這個(gè)陌生名詞。從此,我開始了漫長(zhǎng)的從辨識(shí)云南蟲 “廬山真面目” 到尋找 “真正最古老最原始脊椎動(dòng)物” 的探索歷程。
1996年春,我們?cè)凇蹲匀弧冯s志上將云南蟲解釋為5.2億年前的 “似半索動(dòng)物”。緊接著不久,我與英國(guó)劍橋大學(xué)的康維莫里斯教授合作,又在《自然》上報(bào)道了最早的頭索動(dòng)物華夏鰻。這些發(fā)現(xiàn)暗示我,最古老的脊椎動(dòng)物化石很可能離我們不遠(yuǎn)了。果然,經(jīng)歷許多波折和喜悅,1999年由一條昆明魚和一條??隰~為代表的最古老脊椎動(dòng)物在《自然》面世,法國(guó)科學(xué)院院士讓維爾在同期刊物上以 “逮住第一魚” 為題高調(diào)評(píng)述了這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)。接下來的幾年,我們堅(jiān)持野外工作,幸運(yùn)地采集到數(shù)百塊高質(zhì)量的??隰~化石標(biāo)本,補(bǔ)充了多方面的解剖學(xué)信息,論文2003年再次在《自然》上與讀者見面。同年,我們還報(bào)道了第三種 “第一魚” 鐘健魚,并建立了 “昆明魚目”。
在此期間,我們不僅在《自然》上報(bào)道了從低等 “無(wú)脊索動(dòng)物” 半索動(dòng)物門演進(jìn)到 “高等脊索動(dòng)物”(即脊椎動(dòng)物)歷程中的一種 “低等脊索動(dòng)物” 尾索動(dòng)物長(zhǎng)江海鞘,而且還在《自然》上創(chuàng)立了一個(gè)新的動(dòng)物門類“古蟲動(dòng)物門”,作為后口動(dòng)物亞界底部的原始類群,與云南蟲和半索動(dòng)物門大體位于同一進(jìn)化等級(jí)。在發(fā)現(xiàn)了早期后口動(dòng)物亞界所有6個(gè)類群之后,2004年,我們?cè)凇蹲匀弧诽岢隽伺c現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)知基本一致的早期后口動(dòng)物亞界譜系演化圖,即后口動(dòng)物大家族譜。其中,1999年發(fā)現(xiàn)的 “第一魚” 和2001年創(chuàng)立的古蟲動(dòng)物門兩項(xiàng)成果分別被評(píng)選入當(dāng)年的 “中國(guó)十大科技進(jìn)展”,它們也順理成章地加入了多國(guó)的教科書。2008年,基于澄江動(dòng)物群完整的 “第一動(dòng)物樹” 被認(rèn)知,結(jié)合埃迪卡拉生物群和小殼生物群等化石寶庫(kù)的大數(shù)據(jù)信息,我撰寫長(zhǎng)文,正式提出了 “三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)” 假說。
然而,這期間學(xué)術(shù)界仍然存在一個(gè)棘手難題,即如何正確看待 “疑難動(dòng)物” 云南蟲的生物學(xué)地位?在1990年代,一個(gè)中美合作研究小組起初認(rèn)為,云南蟲是低等脊索動(dòng)物,后來又將它升格為脊椎動(dòng)物或 “有頭類”。2003年春,我們團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志撰文,報(bào)道了云南蟲類的一個(gè)新種,并對(duì)西北大學(xué)采集的數(shù)千枚云南蟲類標(biāo)本進(jìn)行了全面考察,確證它們既不具備低等脊索動(dòng)物的脊索、肌節(jié)和肛后尾,更沒有脊椎動(dòng)物專有的頭腦眼和脊椎骨的跡象?;耍覀?nèi)轿环治隽嗽颇舷x類的生物學(xué)地位,認(rèn)為它應(yīng)該是后口動(dòng)物亞界中的原始類群,與低等脊索動(dòng)物和高等脊索動(dòng)物(即脊椎動(dòng)物)皆無(wú)關(guān),而與非脊索動(dòng)物的半索動(dòng)物門和古蟲動(dòng)物門相近。此后,云南蟲類的 “脊椎動(dòng)物說” 很快被學(xué)界摒棄。
《科學(xué)》這次發(fā)表的新文章將云南蟲歸入脊椎動(dòng)物的主要微觀構(gòu)造證據(jù)是,它與后者具有相似的 “細(xì)胞軟骨”。其實(shí)兩者相去很遠(yuǎn)。更重要的是,該性狀具有多解性和不確定性,很可能廣泛出現(xiàn)于眾多無(wú)脊椎動(dòng)物類群,如節(jié)肢動(dòng)物、珊瑚類、埃迪卡拉生物群、高家山生物群等;這必然導(dǎo)致其結(jié)論的不確定性,難以采信。
這段后記及與之相關(guān)的視頻,是基于我的研究團(tuán)隊(duì)自1996年以來發(fā)表在《自然》與《科學(xué)》雜志上10余篇論文要點(diǎn)的綜合評(píng)述,不妥之處,歡迎批評(píng)指正。
制版編輯 | 姜絲鴨