目前已知最古老、毫無爭議的螯肢現(xiàn)身

蜘蛛、蝎子、馬蹄蟹和海蜘蛛，這些我們熟悉的動物，屬于螯肢動物。螯肢動物和昆蟲都屬于節(jié)肢動物，昆蟲有六條腿，而螯肢動物則有八條。不過，這兩種類群最根本的差別在于位于最前端的附肢——昆蟲的最前端附肢是用于感知的觸角，而螯肢動物的最前端附肢則是取食用的鉗狀螯肢。

螯肢動物的各個組成類群的起源，都可以追溯到大約距今4.4億至4.7億年之間的奧陶紀(jì)和志留紀(jì)。但長期以來，科學(xué)界一直不清楚螯肢動物究竟是在何時進(jìn)化的，也不清楚螯肢究竟是由大附肢綱（Megacheira）等古老類群所具有的爪狀附肢進(jìn)化而來的，還是由像三葉蟲那種頭部前方長有觸角的生物進(jìn)化而來的。

在一項新發(fā)表于《自然》雜志的研究中，一個研究團(tuán)隊分析了一塊產(chǎn)自美國猶他州西部沙漠、距今約5億年的化石。研究結(jié)果表明，一種來自寒武紀(jì)（5.39億至4.86億年前）的名為Megachelicerax cousteaui的物種，是目前已知最古老的螯肢動物。此外，在兩類可能的螯肢動物近親中，大附肢綱與螯肢動物的關(guān)系更為接近。

一對最古老的螯肢

新研究所聚焦的這塊化石中的標(biāo)本長84毫米，最大寬度約為50毫米，并保留了前體部以及九個后體體節(jié)。研究人員花了超過50個小時，在顯微鏡下用細(xì)針小心清理這塊化石，進(jìn)而揭示出令人驚訝的解剖結(jié)構(gòu)。

a顯示了標(biāo)本的整體視圖，b、e、f、g分別顯示了左側(cè)螯肢的末端、口部區(qū)域、前體部附肢和后體附肢。c顯示了標(biāo)本的對應(yīng)面的整體試圖，d顯示了右側(cè)螯肢的放大圖。（圖/Lerosey-Aubril et al. / Nature）

這一化石標(biāo)本保留了一套背側(cè)外骨骼的外側(cè)，還保留了從這些區(qū)域向外伸出的附肢末端部分，以及原先被背側(cè)外骨骼的軸部區(qū)域遮蔽的腹側(cè)結(jié)構(gòu)。與之對應(yīng)的另一半標(biāo)本，則顯示了身體最背側(cè)區(qū)域的內(nèi)部視圖：包括背側(cè)外骨骼寬闊、向背面拱起的軸部區(qū)域；一對螯肢；右側(cè)最前方的兩個前體部外肢；以及后體附肢的始端部分。

其中，最非凡的特征，是那對毫無疑問的螯肢。盡管寒武紀(jì)的化石記錄十分豐富，但此前從未發(fā)現(xiàn)過那個時期具有明確螯肢的節(jié)肢動物。因此，這一發(fā)現(xiàn)保存了目前已知最古老、毫無爭議的螯肢，也使它成為第一個被明確確認(rèn)的寒武紀(jì)螯肢動物。

誰才是近親？

這一新的發(fā)現(xiàn)也幫助研究人員理清了許多關(guān)于早期螯肢動物進(jìn)化的懸而未決的問題，并使他們得以重新評估此前提出的那些“螯肢動物近親”。

Megachelicerax cousteaui具有明確的螯肢這一點表明，像三葉蟲那種頭部前方長有觸角的生物并不是螯肢動物的近親。它更支持了大附肢綱才是近親的觀點，并且這也與此前基于保存精細(xì)的神經(jīng)組織所做的分析結(jié)果一致。

此外，新的研究還表明，科學(xué)家們此前對于“螯肢動物的祖先究竟長什么樣”的若干假設(shè)，其實并不正確。過去，科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)過一些來自志留紀(jì)的保存完好的、類似馬蹄蟹的生物化石，它們具有由五到六個節(jié)段組成的細(xì)長螯肢；有人曾認(rèn)為，這代表了螯肢動物祖先的形態(tài)。

然而，在Megachelicerax cousteaui身上的螯肢雖然很大，卻只有三個節(jié)段。這說明，那些志留紀(jì)類群所表現(xiàn)出的，是后來才進(jìn)化出來的形態(tài)，并不能代表祖先形態(tài)。

這些認(rèn)識對于理解螯肢動物的早期進(jìn)化，以及識別這一類群的其他早期成員都至關(guān)重要，其中也包括那些并非保存得異常完好的標(biāo)本。

5億年前的身體藍(lán)圖

這塊化石記錄了螯肢類在寒武紀(jì)的起源，并表明蜘蛛和馬蹄蟹的身體構(gòu)型藍(lán)圖在5億年前就已經(jīng)開始形成。它所展現(xiàn)的是螯肢動物的身體構(gòu)型在形成過程中的一個關(guān)鍵階段，揭示出在寒武紀(jì)大爆發(fā)之后不久，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)就已經(jīng)進(jìn)化出來。

有趣的是，這種復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)的早期出現(xiàn)，并沒有立即帶來生態(tài)優(yōu)勢或多樣化擴(kuò)張。反而在隨后數(shù)百萬年中，螯肢動物一直相對不顯眼，被三葉蟲等看似更簡單的類群所掩蓋，直到后來才成功從海洋登陸陸地。

如今，螯肢動物包括了12萬多種現(xiàn)有生物——從蜘蛛、蝎子到螨類、馬蹄蟹和海蜘蛛——它們分布在陸地與水域等多種生態(tài)系統(tǒng)中。幾千年來，這些動物一直默默存在于我們身邊，從流行文化到醫(yī)學(xué)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，都深刻影響著人類生活。而這項新的化石發(fā)現(xiàn)，也為理解它們的起源帶來了新的認(rèn)知。

#參考來源：

https://www.mcz.harvard.edu/news/2026/04/500-million-year-old-clawed-predator-rewrites-origin-spiders-and-horseshoe-crabs

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10284-2

https://www.nature.com/articles/d41586-026-00807-2

#圖片來源：

封面圖&首圖：Rudy Lerosey-Aubril and Masato Hattori/Harvard University