侏罗纪化石揭示了刺头蠕虫的进化起源

中国科学院南京地质与古生物研究所的一个研究小组在中国内蒙古1.6亿年前的道虎沟生物群中发现了一种棘头类化石——Jurachanocephalus。这一发现发表在《自然》杂志上

棘头虫，通常被称为刺头虫或刺头虫，是一组在海洋和陆地生态系统中发现的内寄生虫。这些具有医学意义的寄生虫感染了广泛的宿主，包括人类、猪、狗、猫和鱼

棘头类动物的特征是其蠕虫般的身体形状和可伸缩的长鼻，长鼻上有成排的弯曲（即向后）钩，用于锚定宿主的消化道。从历史上看，它们被归类为一个独特的动物门，其高度专业化的身体计划导致了关于其系统发育地位的持续争论

形态学研究提出了各种假设，将棘头类动物与扁形动物（扁虫）、阴茎蠕虫（阴茎蠕虫）或轮虫（轮式动物）联系起来。然而，分子系统发育分析强烈表明，棘头类是轮虫中高度特化的亚群。尽管如此，内寄生棘头虫和自由生活的轮虫之间的形态差异仍然显著

此外，棘头类的化石记录非常稀少，因为它们的身体柔软——比坚硬的身体更不容易石化——而且栖息地隐蔽

到目前为止，唯一已知的化石证据是在晚白垩世鳄形目动物的粪化石中发现的四个假定的棘头类蛋。由于缺乏身体化石，棘头类的起源和早期进化仍然知之甚少

研究小组使用扫描电子显微镜（SEM）和能量色散光谱（EDS）对Jurachanocephalus进行了详细的解剖分析，并更新了蠕虫状动物的形态矩阵，以支持全面的系统发育分析

结果表明，Jurachanocephalus代表了自由生活的有颌轮虫和无颌内寄生棘头虫之间的过渡形式，弥合了进化差距。这一发现提供了第一个直接的化石证据，有助于解开棘突起源的长期谜团

火棘的身体呈梭形，分为长鼻、颈部和躯干。长鼻具有坚硬、略微弯曲的钩，而躯干的腹侧表面有38排横向刚毛梳，这一特征与现代棘头畸形相当

可能的消化道保存在长鼻中，尽管在躯干中看不到清晰的肠道。化石的末端显示出类似于雄性棘头突囊的结构

值得注意的是，Jurachanocephalus有一个由聚集的牙齿状单元组成的颌骨装置，这些单元排列成会聚的成对排，颌骨的大小向后增加。这种结构与Gnathifera中的结构非常相似，Gnathifer是一个包括Gnathostomulida、Micrognathozoa和Syndermata（包括轮虫和棘头类）的群体

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为了确定Jurachancephalus的系统发育位置，研究小组编制了一个更新的形态矩阵，其中包含了现存和已灭绝的蠕虫状动物

该分析将Jurachancephalus确定为一个干群棘突，是所有现存棘突的姐妹。这一发现与分子系统发育分析相一致，该分析将棘头类归入轮虫（包括单角目、蛭形目和Seisonidea）

然而，棘头突在轮虫内的确切位置仍然存在争议，分子和形态学研究提出了六种相互竞争的假设。当Jurachancephalus被排除在形态矩阵之外时，结果支持Seisonidea是所有其他轮虫的姊妹组，这与之前的形态分析一致，但与分子数据相矛盾

相反，将Jurachancephalus纳入基质中，将Seisonidea定位为Jurachanocephalus和所有现存棘头类的姊妹群，从而协调了形态学和分子系统发育分析

棘突的发现为理解棘突人的进化创新和身体计划提供了重要参考。它钩状的喙和巨大的体型表明，它是侏罗纪时期的一种内寄生虫。此外，该化石暗示棘头类可能起源于陆地环境，并在中侏罗纪之前从轮虫中分化出来

这项研究强调了过渡化石在阐明动物身体计划中的根本形态变化方面的重要性。虽然分子系统学彻底改变了我们对进化关系的理解，但Jurachanocephalus强调了化石证据在重建生命史中不可或缺的作用 More information: Bo Wang, A Jurassic acanthocephalan illuminates the origin of thorny-headed worms, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08830-5. www.nature.com/articles/s41586-025-08830-5

Journal information: Nature