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鄭玄琦
高級版主 | 2025-11-13 23:17:00

一項發表於《Current Biology》的最新國際研究,徹底顛覆了蛛形綱動物(如蜘蛛、蠍子)僅於陸地上分化的長期假設。來自美國亞利桑那大學Nicholas Strausfeld教授領導的團隊,運用先進影像技術,分析了5億多年前寒武紀珍稀節肢動物Mollisonia symmetrica的腦部和中樞神經系統,發現其腦區與現生蜘蛛高度相似,而並非近親鱟類的排列方式,暗示蛛形動物起源於海洋,並於早期就已展現獨特的神經構造。

Mollisonia symmetrica這類古老生物外觀上頗似早期鱟類,身體分為前方「甲殼」與後方分節軀幹。但研究團隊透過哈佛大學動物學博物館館藏標本,結合多角度、高倍數及偏振光拍攝與現代成像技術,首度辨認出其腦與神經系統細節。Mollisonia的腦區呈放射狀,支配五對分節附肢,這種排列與現生蜘蛛、蠍子的前體(前體區prosoma)神經節極為類似,且其腦區前後分布方向,恰與鱟、昆蟲、甲殼類等現生節肢動物相反。
蛛形動物起源於海洋,早期已有獨特神經構造
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圖展示了寒武紀古生物 Mollisonia 樣本的腦部與神經系統化石影像,以及科學家根據掃描數據所繪製的解剖重建圖。透過先進的成像技術,研究團隊辨識出Mollisonia腦部的細微結構(A、B圖),並將這些神經組織分段標示、數位化重建(C、D圖)。這些發現證實Mollisonia腦部與現生蜘蛛等陸生蛛形綱動物相似,支持蛛形綱祖先源自古代海洋、之後才演化登陸的新觀點。圖/Nick Strausfeld
更關鍵的是,這種「翻轉」式腦區,不僅與蛛形動物一致,也意味著蛛形動物祖先早在海洋時代就已具備獨特神經系統,可能促進其在日後陸地上的敏捷獵捕、製網與逃脫掠食者等行為。統計比較115項古今節肢動物神經和解剖特徵後,Mollisonia被明確歸為現代蛛形綱動物的姊妹群,強化了其海洋起源的證據。
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圖比較了三種節肢動物的腦部結構:鱟(左)、寒武紀化石Mollisonia(中)、現生蜘蛛(右)。可以看到,Mollisonia 的三大腦區(綠色、洋紅色、藍色)排列順序和現生蜘蛛一致,但與鱟正好相反。這一發現證實了蛛形綱(如蜘蛛、蠍子)腦部的獨特結構,支持牠們源自海洋、而非陸地的演化路徑,也說明蛛形綱在神經系統上與其他古生節肢動物的顯著差異。圖/Nick Strausfeld
該研究也推測,正是這類海洋蛛形動物在早期陸地掠食,刺激了昆蟲等動物演化出飛行能力(如翅膀),成為生態競爭關鍵。這項發現不僅改寫了蛛形綱演化史,也有助未來解讀節肢動物多樣性與神經系統演化的關鍵過程。

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皇帝 | 2025-11-14 12:04:15

這是一項令人興奮的古生物學研究成果,它確實顛覆了學界長期以來關於蜘蛛及其近親(蛛形綱動物)起源於陸地的普遍認知。

研究團隊利用先進的成像技術,首度清晰辨識出莫里森蟲化石中極為罕見且保存完好的腦部和神經系統細節,莫里森蟲的神經排列模式,與現代蜘蛛和蠍子等蛛形綱動物的腦部結構高度一致,而非預期中的鱟類或甲殼類動物。其頭胸部(prosoma)具有輻射狀分佈的神經節,負責控制五對附肢的運動,這與現代蜘蛛的前體神經節非常相似。

最關鍵的證據是,莫里森蟲的腦部組織排列順序與甲殼類、昆蟲及鱟類相反,呈現一種獨特的「前後顛倒」結構。這種結構與現代蜘蛛的腦部特徵完全吻合,被認為能提升捕獵和結網等精細動作的協調性和反應速度。

這項發現將蜘蛛、蠍子等蛛形綱動物的起源時間推得更早,並且確定牠們的祖先最初是海洋捕食者,後來才逐漸適應並遷移到陸地環境。

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