供稿：云南大学古生物研究院、云南省古生物研究重点实验室
2026年7月1日北京时间23:00，云南大学古生物研究院、云南省古生物研究重点实验室节肢动物演化研究团队与英国莱斯特大学等国外单位合作的研究成果在国际著名学术期刊《Nature》（《自然》）在线发表。论文题为“Urokodia sheds light on the origin of chelicerae and book gills of Chelicerata”（中文题目：尾头虫揭示螯肢动物的螯肢与书鳃的起源）（论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10713-2）。云南大学为第一作者单位。
节肢动物是当今动物界物种数量最多、形态多样性最丰富的门类。其中，以蜘蛛、蝎子、马蹄蟹（也称“鲎”）等为代表的螯肢动物物种数量高达12万种以上，是现代生物圈中不可或缺的动物类群。它们既参与维持生态平衡，也与公共卫生、农业生产和生物医学密切相关。螯肢动物与其它节肢动物（如：虾、蟹、昆虫、蜈蚣等）相比，最明显的区别在于其头部第一对附肢为“螯肢”，而非大家熟知的“触角”。所以，蜘蛛、蝎子等陆生螯肢动物其实并不是昆虫。
螯肢通常由一个固定指和一个活动指组成钳状结构，通过开合运动来实现对猎物的抓握。关于螯肢的起源一直是演化生物学研究中的重点和热点。尽管近年来已有两篇Nature文章分别报道了钳状螯肢最早的化石记录均来自寒武纪中期（即产自加拿大布尔吉斯页岩的Mollisonia plenovenatrix动物和产自美国犹他州惠勒组的Megachelicerax cousteaui动物）（图一），但学界对于螯肢结构的起源和早期演化过程仍然知之甚少。
图一：各类螯肢结构对比图（图片源于原文献和网络）
产自寒武纪第二世第三期的云南澄江生物群由于盛产大量精美的早期动物化石而闻名于世，自1984年7月1日由当时就职于中国科学院南京地质与古生物研究所的侯先光发现至今，该生物群已经在最早的脊椎动物、最早的脑部化石记录等多方面刷新了人类关于“寒武纪生命大爆发”事件的重大科学意义上的认知。2012年7月1日，该生物群还被列入了联合国教科文组织发布的世界自然遗产名录，截至目前仍是亚洲唯一的化石类世界自然遗产地。自2015年8月4日刘煜、侯先光领衔的科研团队发表首篇使用显微CT技术研究澄江化石内部三维立体结构的学术论文以来，共有将近40个澄江生物群节肢动物物种用此技术路线被深入研究和发表，国内外古生物学界对澄江化石中黄铁矿化程度较高的节肢动物真实三维形态结构的认知得到了大幅提升。此次发表于2026年7月1日的新成果，既是该团队过去11年来所开展的系统性研究工作的一个缩影和亮点，也是对澄江生物群发现42周年、入选世界自然遗产14周年的一份献礼。
图二 等称尾头虫的身体外形
由于标本数量较少和动物个体较小的缘故，体长仅为三厘米左右的“等称尾头虫”（拉丁学名：Urokodia aequalis）一直以来都是澄江生物群中不太起眼的一类节肢动物（图二）。自1989年该动物被侯先光等人作为新属新种报道以来，真正深入研究过这类标本的学术论文屈指可数。在本研究中，团队使用高精度显微CT（Micro-CT）、计算机三维重建和虚拟解剖技术对“等称尾头虫”的数枚新老标本进行了长达数年的深入研究。研究揭示，该动物头部第一对附肢是处于“缩短”和“愈合”演化过程中的一类螯肢状大附肢（图三），其形态介于末端具四指的传统大附肢和仅具二指的钳状螯肢之间，填补了这两个不同类型间长期缺失的演化空白（图四）。
图三 等称尾头虫的头部CT三维模型（箭头所指结构为螯肢状大附肢）
图四 等称尾头虫的螯肢状大附肢填补了从传统大附肢到钳状螯肢之间的演化空白
除螯肢状大附肢外，研究团队还发现“等称尾头虫”躯干附肢具有多层片状上肢结构（或称“外叶”），同样连接了从大附肢节肢动物的上肢到螯肢动物的书鳃（或书肺）之间的演化路径（图五），进一步夯实了“等称尾头虫”在螯肢动物早期演化路径上所处的关键演化地位。
图五 等称尾头虫的附肢填补了从大附肢节肢动物的上肢到螯肢动物的书鳃之间的演化空白
课题组11年来聚焦“节肢动物早期演化”这一研究方向，共计发表36篇SCI论文。本次发表的研究成果结合课题组一个月前在《Current Biology》（《当代生物学》）发表的新物种山泉虾文章（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982226005786）和三年前发表于同一杂志的章氏麒麟虾文章（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982223010655），已基本厘清早期节肢动物头部分节数量、各分节之间的对应关系、各附肢间的同源性。此外，关于口板是否存在及其早期形态与同源性等重要科学问题的答案也逐渐清晰。课题组使用显微CT结合计算机三维建模技术对澄江生物群节肢动物三维形态结构开展系统性研究的科学价值逐渐显现。未来可期！
本研究得到了云南省基础研究重大项目（202401BC070012）、云南省“兴滇英才支持计划”等项目的资助。本研究的主要作者刘煜研究员目前在国家留学基金委的资助下在英国莱斯特大学开展合作研究工作。侯先光研究员和课题组意大利籍博士后Lorenzo Lustri博士分别为本研究的共同通讯作者和共同第一作者。