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

2022/07/25
導(dǎo)讀
論證不符合科學(xué)邏輯,缺乏可靠的科學(xué)證據(jù)
    7.25
知識(shí)分子The Intellectual


云南蟲復(fù)原圖 楊定華


  編者按

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。

《知識(shí)分子》認(rèn)為,專業(yè)的學(xué)術(shù)問題需要在專業(yè)的學(xué)術(shù)刊物上來討論,同時(shí),媒體的科學(xué)報(bào)道也應(yīng)客觀、公正。我們鼓勵(lì)理性的學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴,也相信真理越辯越明,爭(zhēng)鳴來稿請(qǐng)寄:editor @zhishifenzi.com

撰文 | 舒德干

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今天很高興給大家分享一個(gè)有趣的話題,它在科學(xué)上也是一個(gè)很重要的課題。之所以說它重要,是因?yàn)樗婕暗轿覀內(nèi)祟悾m然不直接討論現(xiàn)代人類起源,但與我們?nèi)祟愃鶎俚募棺祫?dòng)物整個(gè)大家庭起源密切相關(guān)。

大家都知道,早在200年前,即1822年,進(jìn)化論先驅(qū)——法國(guó)博物學(xué)家拉馬克(Jean-Baptiste Lamarck),就將整個(gè)動(dòng)物界劃分為脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物兩大部分。從那時(shí)以來,脊椎動(dòng)物是如何從無(wú)脊椎動(dòng)物逐步演化而來,就一直受到學(xué)者們的特別關(guān)注。

圖1進(jìn)化論的先驅(qū)——法國(guó)博物學(xué)家拉馬克


在今天這個(gè)備受關(guān)注的題目里,我們重點(diǎn)討論,“云南蟲究竟是不是脊椎動(dòng)物”?

今天談這個(gè)話題不是心血來潮,它事出有因。因?yàn)榍皫滋煳覈?guó)有幾個(gè)學(xué)者,在美國(guó)的一份著名雜志Science(《科學(xué)》)上發(fā)表了一篇論文,對(duì)云南蟲進(jìn)行了微觀形態(tài)學(xué)的研究,得出了一個(gè)頗為轟動(dòng)的結(jié)論—— “云南蟲是原始的脊椎動(dòng)物”!

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


這項(xiàng)研究是值得鼓勵(lì)的,文章也具有一定的科學(xué)參考價(jià)值。但客觀地說,這個(gè)研究還不太成熟,證據(jù)和結(jié)論都存在比較大的問題。特別是,文章面世后,被國(guó)內(nèi)各大媒體炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng),給學(xué)界和公眾造成了明顯的誤導(dǎo),有必要予以公開澄清。

我之所以說這個(gè)研究有問題,主要是基于以下幾個(gè)方面:

第一,它談到云南蟲的這些微觀結(jié)構(gòu)具有 “多解性”,也就是具有很大的 “不確定性”,可以有多種解釋。如果有多種解釋,就可能得出 “多種結(jié)論”。

第二,文章的邏輯有問題??茖W(xué)邏輯在我們進(jìn)化生物學(xué)上就是生命是 “逐步進(jìn)化” 的邏輯,了解這一點(diǎn)非常重要。

第三,就是 “證據(jù)”。事實(shí)證據(jù)至關(guān)重要,依據(jù)不可靠的證據(jù),其結(jié)論自然不可靠。

我國(guó)對(duì)云南蟲做深入研究的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)主要有四個(gè),除了該文團(tuán)隊(duì)外,其余三個(gè)團(tuán)隊(duì)都認(rèn)為 “云南蟲不是脊椎動(dòng)物”。我本人也認(rèn)為,得出 “云南蟲是原始脊椎動(dòng)物” 這個(gè)結(jié)論,相當(dāng)不靠譜。

今天,我主要圍繞著科學(xué)邏輯和科學(xué)證據(jù)兩個(gè)方面來討論。


論證不符合科學(xué)邏輯

我們先談第一個(gè)問題,就是生物進(jìn)化的基本邏輯和某一個(gè)類群如何定位的基本概念。

什么是脊椎動(dòng)物起源演化的基本邏輯呢?我們先介紹進(jìn)化生物學(xué)中的一個(gè)基本原理,就是科學(xué)界公認(rèn):任何較高等的類群起源,都應(yīng)該是由一系列較低等類群,也就是它們的祖先類群,是經(jīng)歷了連續(xù)的基因創(chuàng)新,以及由基因創(chuàng)新引發(fā)的相關(guān)器官構(gòu)造創(chuàng)新,才一步一步進(jìn)化來的。就是說,高等類群是由低等類群逐步進(jìn)化而來的,絕不會(huì)一蹴而就,正如羅馬不是一天建成的。

顯然,我們絕不能因?yàn)槟承┑偷阮惾海瑸楹蟠母叩阮惾簞?chuàng)造了某些基因和基礎(chǔ)器官,就得出結(jié)論說“前者就是后者”,或者說“低等動(dòng)物就是高等動(dòng)物”。這種推理顯然是不合邏輯的。

我舉幾個(gè)例子吧。第一個(gè)例子,如從兩棲類演化到鳥類,公認(rèn)的演化路徑是:先進(jìn)化成爬行類,然后才逐步進(jìn)化到鳥類。兩棲類剛剛從水中爬上岸,它的構(gòu)造非常原始,靠四條腿蹣跚行路,然后產(chǎn)生羊膜卵,才逐漸演進(jìn)到爬行類,進(jìn)一步征服陸地。再后來,其中某一支的前肢演進(jìn)成翅膀,而且還有羽毛的輔助,便能夠自由飛翔了,才進(jìn)化到了鳥類。此時(shí),我們能不能說,兩棲類,比如說青蛙吧,它就是鳥類呢?大家聽了一定覺得這種說法很滑稽可笑,它顯然違背了科學(xué)邏輯和一般的常識(shí)。

我再舉個(gè)例子,人類很早的祖先,比如說3000萬(wàn)年至5000萬(wàn)年以前,是由某一類非常原始的小猴子逐步演化來的。其間當(dāng)然還經(jīng)過了古猿、比如南方古猿階段,最后才到達(dá)人類、逐步出現(xiàn)人科、人屬、智人種。這個(gè)進(jìn)化過程大家都很熟悉,那么,我們能不能說“猴子就是人類呢”?顯然不能,因?yàn)樗`背了科學(xué)邏輯!這是概念性的錯(cuò)誤,也是原則性的錯(cuò)誤。

我再舉第三個(gè)例子,就涉及到今天的題目,從云南蟲及其同類進(jìn)化到脊椎動(dòng)物的過程是:先由低等的“無(wú)脊索動(dòng)物”,如云南蟲,半索動(dòng)物門,古蟲動(dòng)物門等門類中的某一支,首先進(jìn)化成具有脊索的 “低等脊索動(dòng)物”(包括頭索動(dòng)物,尾索動(dòng)物);再繼續(xù)進(jìn)化,便創(chuàng)造出頭腦,創(chuàng)造出脊椎,最終成為脊椎動(dòng)物。這個(gè)基本演進(jìn)路徑科學(xué)家搞得相當(dāng)清楚了。

云南蟲化石與古蟲動(dòng)物門化石的構(gòu)造十分接近,它們與現(xiàn)生的半索動(dòng)物門都非常原始且相似。我把它的身體構(gòu)型概括成 “五無(wú)”,即缺失五個(gè)特征:無(wú)脊索,無(wú)肌節(jié),無(wú)肛后尾,無(wú)脊椎骨,無(wú)頭腦。它們先進(jìn)化到 “低等脊索動(dòng)物”(如頭索動(dòng)物文昌魚和尾索動(dòng)物海鞘),最后再演進(jìn)到 “高等脊索動(dòng)物”(即 “脊椎動(dòng)物”),便產(chǎn)生了五條 “創(chuàng)新特征”,成為 “五有” 動(dòng)物,即具有五個(gè)特征:有脊索,有人字形肌節(jié),有肛后尾,更重要的是有脊椎骨、有頭腦眼了。

在這種演進(jìn)路徑下,跟前面兩個(gè)例子一樣,我們能不能說,云南蟲就是脊椎動(dòng)物呢?當(dāng)然不能,這同樣是概念性錯(cuò)誤!


缺乏可靠的科學(xué)證據(jù)

研究脊椎動(dòng)物起源,有兩條路徑:第一條是微觀,第二條是宏觀。

微觀上,我們看它的基因如何一步一步創(chuàng)新,尤其關(guān)鍵的是同源框基因串的創(chuàng)新。在宏觀上,我們考察它的器官逐步創(chuàng)新,這樣就有器官創(chuàng)新的證據(jù)了。

先談?wù)劮肿游⒂^信息。動(dòng)物界特有一種調(diào)控基因,也叫發(fā)育總調(diào)控基因。這就是在所有動(dòng)物的胚胎發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育中間起決定性作用的一串基因,有人把它叫控制發(fā)育的 “總開關(guān)”。它的學(xué)術(shù)名字叫做“同源異型基因串”,或者 “同源框基因串”,英文叫 Hox gene cluster。絕大部分動(dòng)物門類都只具有一串同源框基因(這一串基因里面包括幾個(gè)至十三個(gè)基因)。半索動(dòng)物門和低等脊索動(dòng)物,都只有一個(gè)基因串。有意思的是,進(jìn)化到脊椎動(dòng)物時(shí),這種 “同源框基因串” 發(fā)生了巨大的 “升級(jí)”;同源框基因串便發(fā)展成了多個(gè)串,如硬骨魚有六個(gè)基因串,四足類有四個(gè)基因串。我們將這種現(xiàn)象叫 “同源框基因串多倍化”。

這個(gè) “多倍化” 非常了不起,它比只有一個(gè)基因串的無(wú)脊椎動(dòng)物門類,要高級(jí)得多、復(fù)雜得多。正是同源框基因串的多倍化,就構(gòu)成了脊椎動(dòng)物起源的內(nèi)動(dòng)力。于是就形成了脊椎骨,形成了頭、腦和眼睛。這一點(diǎn)至為關(guān)鍵。由于基因極脆弱、很難保存為化石,目前,我們?nèi)匀粺o(wú)法了解數(shù)億年前化石的基因演化情況,只能依據(jù)化石特征進(jìn)行研判。

從宏觀上,我們?cè)倏纯醇棺祫?dòng)物的器官特征,是如何一步一步進(jìn)化而來、逐步創(chuàng)新的。

整個(gè)動(dòng)物界包括三個(gè)亞界,即基礎(chǔ)動(dòng)物亞界(包括口肛合一的水母和珊瑚等低等類群),原口動(dòng)物亞界(包括20多個(gè)門類,如節(jié)肢動(dòng)物門,軟體動(dòng)物門、腕足動(dòng)物門等等)和后口動(dòng)物亞界(包括我們?nèi)祟愃诘募棺祫?dòng)物,所以備受關(guān)注)

下面,我們集中看一看后口動(dòng)物亞界又包括多少門類呢?共有六個(gè)門類或者亞門,從低等到高等,有古蟲動(dòng)物門、半索動(dòng)物門、棘皮動(dòng)物門、頭索動(dòng)物、尾索動(dòng)物和脊椎動(dòng)物。我們都知道,羅馬不是一天建成的。位于后口動(dòng)物亞界進(jìn)化頂端的是脊椎動(dòng)物,它經(jīng)歷的重大創(chuàng)新最多,它至少經(jīng)歷了三次重大的創(chuàng)新,才最后得以修成正果。

第一步創(chuàng)新,是鰓裂的出現(xiàn)。最早的后口動(dòng)物的祖先的祖先是沒有鰓裂的,到了最原始的后口動(dòng)物類群就產(chǎn)生鰓裂了,這是一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新節(jié)點(diǎn)。但是,在后口動(dòng)物亞界中,剛剛創(chuàng)造鰓裂的那些動(dòng)物門類,它們的器官中仍然是 “五無(wú)”,即無(wú)脊索,無(wú)人字形肌節(jié),無(wú)肛后尾,更無(wú)脊椎,無(wú)頭腦眼。

第二步大創(chuàng)新,是由 “無(wú)脊索類” 演化成 “低等脊索類”。于是便開始出現(xiàn)脊索構(gòu)造了,它們包括現(xiàn)生的文昌魚,以及寒武紀(jì)的華夏鰻化石,其特征跟現(xiàn)在的文昌魚非常相似。這次大創(chuàng)新,它除了繼承祖先的鰓裂之外,還添加了三個(gè)器官構(gòu)造的創(chuàng)新,即創(chuàng)造了脊索、人字形肌節(jié)、肛后尾。

第三步大創(chuàng)新,也是最后一步大創(chuàng)新時(shí),便形成了高等脊索動(dòng)物,也就是脊椎動(dòng)物,寒武紀(jì)化石中包括我們熟知的昆明魚目,即 “天下第一魚”。脊椎動(dòng)物除了繼承上面提到的祖先們四個(gè)器官創(chuàng)新之外,又添加了兩類關(guān)鍵的器官創(chuàng)新,即頭腦眼和脊椎骨。

總之,從最原始的后口動(dòng)物類群進(jìn)化到脊椎動(dòng)物,包括上述三大步創(chuàng)新事件,請(qǐng)大家記住。

西北大學(xué)研究組、云南大學(xué)研究組及玉溪師范學(xué)院的陳愛林研究組,一共三個(gè)團(tuán)隊(duì),對(duì)云南蟲長(zhǎng)期研究的結(jié)果大體相似,都認(rèn)為云南蟲除了具有鰓裂外,不具備其余關(guān)鍵的五個(gè)創(chuàng)新特征,即沒有脊索,沒有肌節(jié),沒有肛后尾,沒有脊椎骨,也沒有頭腦眼。所以,云南蟲與脊椎動(dòng)物毫無(wú)關(guān)系。

西北大學(xué)研究組采集到的云南蟲類(包括云南蟲屬和海口蟲屬)標(biāo)本數(shù)目有8000多塊,數(shù)量非常龐大,且保存質(zhì)量好,尤其是動(dòng)物體的前部,即鰓裂部分,信息保存得非常好。其他幾個(gè)研究團(tuán)隊(duì)擁有的云南蟲標(biāo)本只有幾十個(gè)或者幾百個(gè)。西北大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這8000多塊標(biāo)本進(jìn)行了仔細(xì)考察,提取了明確的生物學(xué)信息,總體上與云南大學(xué)和陳愛林團(tuán)隊(duì)的結(jié)論比較接近,都證實(shí)云南蟲類 “五無(wú)”:無(wú)脊索,無(wú)肌節(jié),無(wú)肛后尾,無(wú)脊椎,無(wú)頭腦眼。這些證據(jù)至關(guān)重要。

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。


另外,在后口動(dòng)物亞界中,與云南蟲進(jìn)化等級(jí)相并列、形態(tài)相類似的另一個(gè)低等類群是古蟲動(dòng)物門。它的兩側(cè)有五對(duì)鰓裂,實(shí)現(xiàn)了呼吸革命;但仍然是 “五無(wú)”:無(wú)脊索,無(wú)肌節(jié),無(wú)肛后尾,無(wú)脊椎,無(wú)頭腦眼。

接下來是由 “無(wú)脊索動(dòng)物” 進(jìn)化到 “低等脊索動(dòng)物”,便出現(xiàn)了頭索動(dòng)物,它創(chuàng)新了脊索、肌節(jié)和肛后尾,但仍然屬于沒有頭腦眼,沒有脊椎的無(wú)脊椎動(dòng)物。

與頭索動(dòng)物相并列的一類低等脊索動(dòng)物叫尾索動(dòng)物,他們的成體或幼體可以觀察到 “四有”:有鰓裂,有脊索,有肌節(jié),有肛后尾,但是沒有頭腦眼和脊椎構(gòu)造,所以它與頭索動(dòng)物文昌魚一樣,仍然屬于 “無(wú)脊椎動(dòng)物”,未能進(jìn)入脊椎動(dòng)物大家庭。

向脊椎動(dòng)物進(jìn)化的最后一個(gè)階段,動(dòng)物體就出現(xiàn)了 “六有” 器官。即是說,它不僅繼承了祖先的鰓裂、脊索、肌節(jié)、肛后尾,更重要的是,新創(chuàng)造了頭腦眼和脊椎骨。

脊椎動(dòng)物的身體分成獨(dú)有的三個(gè)部分:前面部分有頭腦眼;中間部分的軀干有脊椎支撐,還有人字型肌節(jié)包裹;后面部分,它的肛門不在身體的末端,而是在離尾部有一段距離的地方,肛門后面有個(gè)尾巴,叫肛后尾,這是驅(qū)動(dòng)這一類動(dòng)物在水里運(yùn)動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)器官,對(duì)魚類而言非常重要。

這樣,便誕生了 “天下第一魚”——昆明魚目(目前包括鳳姣昆明魚、海口魚和鐘健魚),從此地球上就開始有真正的魚了,邁開了走向兩棲類、爬行類、哺乳類偉大長(zhǎng)征的第一步。

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。


上面講的是第一魚。在此后再晚1000萬(wàn)年的加拿大布爾吉斯頁(yè)巖中,不久前也發(fā)現(xiàn)了脊椎動(dòng)物,它的基本生物學(xué)特征跟第一魚非常接近。叫 “后斯普利戈魚”。因?yàn)樗臅r(shí)代比我國(guó)的第一魚晚,不妨管它叫 “第二魚” 吧。

在早期后口動(dòng)物亞界的化石記錄里,脊椎動(dòng)物的起源經(jīng)歷了上述三次重大的創(chuàng)新,也就是下圖顯示出來的那樣。

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。


從圖上可以看到,云南蟲跟古蟲動(dòng)物門一樣,顯示出原始性。而經(jīng)過連續(xù)兩次大創(chuàng)新后,就到了真正的原始脊椎動(dòng)物昆明魚類,它首創(chuàng)了脊椎骨和頭腦眼。

我舉其中一個(gè)典型器官的例子吧,這就是眼睛,它是后口動(dòng)物亞界中脊椎動(dòng)物特有的一個(gè)重要構(gòu)造:在西北大學(xué)保存的500多塊昆明魚、海口魚的標(biāo)本中,有一半以上的標(biāo)本保留了很好的眼睛,這說明眼睛構(gòu)造,在澄江動(dòng)物群里是很容易保存為化石的。

另外,在澄江動(dòng)物群中,節(jié)肢動(dòng)物的眼睛化石記錄也相當(dāng)多。于是,假如說云南蟲果真有眼睛的話,在澄江動(dòng)物群中同樣的化石形成和保存條件下,它應(yīng)該有很大的概率被保存為化石。

那么,云南蟲化石中到底有沒有眼睛化石呢?沒有!連一個(gè)標(biāo)本都沒有找到。

西北大學(xué)一共采集了8000多個(gè)標(biāo)本,而且都包括眼著生位置的那個(gè)部位。然而,在這些標(biāo)本中沒有一個(gè)顯示出有眼的蛛絲馬跡。

眼睛器官至關(guān)重要,它是脊椎動(dòng)物的一個(gè)關(guān)鍵標(biāo)記。因?yàn)檠劬υ诮馄蕦W(xué)上是腦的外延,也就是說,有腦就一定有眼睛。所有脊椎動(dòng)物,不管是低等、高等,都有眼睛,它的存在證明它有腦。

那么,既然云南蟲沒有眼睛,就說明它一定沒有腦。沒有腦,證明它無(wú)頭,它是完全沒有真正頭的。

目前,尚未有人發(fā)現(xiàn),地球上存在著任何沒有頭腦眼的脊椎動(dòng)物!(實(shí)際上,洞穴中、地下等完全黑暗地方的 “瞎子” 脊椎動(dòng)物,仍然有眼睛構(gòu)造,只是沒有視力功能罷了。)

那么,大家會(huì)問,Science文章作者的一位前輩老師曾經(jīng)多次發(fā)文,多次給云南蟲復(fù)原圖上 “裝配” 了不同的眼睛,有 “大眼睛”,也有 “小眼睛”。是真是假?

不錯(cuò), 20多年前,他們聲稱云南蟲有 “眼睛”,但后來都被證據(jù)證偽了。他們那些所謂的 “眼睛”,實(shí)際上根本不存在,是誤讀。不久,這個(gè)所謂的眼睛 “發(fā)現(xiàn)” 就被學(xué)界拋棄了?,F(xiàn)在,他們也承認(rèn),云南蟲的確沒有眼睛構(gòu)造。

人們不禁要問,云南蟲既然沒有眼睛,它可能具有大腦嗎!如果沒有眼睛和大腦,它們可能是脊椎動(dòng)物嗎?

現(xiàn)在,結(jié)論很清楚,“蟲就是蟲,魚就是魚”:云南蟲是無(wú)脊椎動(dòng)物中的  “蟲”,昆明魚目是脊椎動(dòng)物中的“第一魚”。

在演進(jìn)等級(jí)上,云南蟲離脊椎動(dòng)物還相當(dāng)遙遠(yuǎn),尚需走很長(zhǎng)的一段路,才能進(jìn)入到脊椎動(dòng)物大家庭。實(shí)際上,云南蟲、古蟲動(dòng)物和頭索動(dòng)物、尾索動(dòng)物都屬于無(wú)脊椎動(dòng)物。

頭索類、尾索類是低等脊索類,學(xué)術(shù)界認(rèn)為它們是 “無(wú)頭類”,屬于 “無(wú)脊椎動(dòng)物” 范疇。顯然,比這些 “無(wú)頭類” 更低等的古蟲、半索動(dòng)物、云南蟲,無(wú)疑更是 “無(wú)脊椎動(dòng)物” 了。當(dāng)然,從進(jìn)化上看,云南蟲有可能是脊椎動(dòng)物始祖的更早祖先的某一個(gè)旁支,但不大可能是直系祖先。

一言以蔽之,云南蟲只是 “蟲”,屬于 “無(wú)脊椎動(dòng)物”;昆明魚目是 “魚”,這些 “天下第一魚” 屬于真正的 “原始脊椎動(dòng)物”。作為無(wú)脊椎動(dòng)物的云南蟲,與作為脊椎動(dòng)物始祖的昆明魚比較,兩者相隔巨大鴻溝,不可混為一談。

當(dāng)然,Science上的這篇文章在科學(xué)上還存在著其他諸多問題,限于本文篇幅,不再贅述。


科學(xué)研究需要求真務(wù)實(shí)

早在20多年前,就有我國(guó)的古生物學(xué)者和幾個(gè)對(duì)古生物化石一知半解的美國(guó)人,共同得出 “云南蟲可能是脊椎動(dòng)物” 的結(jié)論。但后來經(jīng)不住邏輯推理和化石事實(shí)證據(jù)的檢驗(yàn),很快就被國(guó)際和國(guó)內(nèi)學(xué)界摒棄了。

現(xiàn)在, 在Science的這篇文章中,將該結(jié)論又重新提出來,并引起廣泛關(guān)注。文章中不當(dāng)?shù)倪壿嬐评砗筒粚?shí)的證據(jù),導(dǎo)致了錯(cuò)誤的結(jié)論,誤導(dǎo)了學(xué)界和大眾。

科學(xué)是一項(xiàng)神圣的事業(yè),需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,希望科學(xué)界能從這個(gè)事件中引以為戒。

歡迎大家加入 “百家爭(zhēng)鳴”,謝謝!(該文由舒德干在嗶哩嗶哩網(wǎng)站視頻主要內(nèi)容改寫而成)


- 作者后記 -

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



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