云南大學，亞利桑那大學Nature文章

　　通過對一種已滅絕的節肢動物保存完好的化石進行分析，來自云南大學古生物研究重點實驗室，亞利桑那大學等處的研究人員發現解剖結構復雜的大腦進化比以前認為的要更早，并且在進化過程中并沒有發生多大的改變。這一發現公布于10月11日出版的Nature雜志上。

　　文章的作者包括云南大學古生物研究重點實驗室馬小雅(Xiaoya Ma，音譯)，英國自然歷史博物館Gregory Edgecombe，以及亞利桑那大學Nicholas Strausfeld，參與研究的中方研究人員還包括古生物研究重點實驗室主任侯先光教授。

　　這一寒武紀5.20億年的化石目前保存在云南省內，長約3英寸，屬于延長撫仙湖蟲(Fuxianhuia protensa)，是云南澄江早寒武世三個新的大型節肢動物之一，是一種滅絕的節肢動物。

　　這一化石的發現為節肢動物的進化歷史補上“缺失的一環”，所謂節肢動物包含有甲殼類動物，蛛形綱動物和昆蟲。

　　研究人員將這一發現稱之為“一個革命性的發現“，可以幫助解決一個長期存在的爭論――復雜大腦如何以及何時進化的。

　　“誰也沒有料到，在多細胞動物歷史上，復雜先進的大腦進化的如此之早”，Strausfeld說。

　　據介紹，古生物學家和進化生物學家對于節肢動物的進化過程尚未達成一致觀點，尤其是其共同的祖先是什么，導致了昆蟲的出現。

　　“有關昆蟲的起源，一直以來都存在爭論，”Strausfeld說，到現在為止科學家們主要集中于兩種觀點。其一是昆蟲由軟甲亞綱(malacostracans)祖先進化而來――軟甲亞綱包括螃蟹和蝦等甲殼類動物，而另外一組科學家認為起源自鰓足亞綱(branchiopods)，例如堿水小蝦(產于堿水湖、堿水池等小的原始甲殼類動物)。

　　由于后者大腦解剖結構比前者簡單得多，因此科學家們認為后者更有可能是節肢動物的祖先。

　　但是這項研究卻指出，根據延長撫仙湖蟲出現的復雜大腦，上述觀點可能并不成立。文章作者在Nature論文中表示，“化石中的大腦可與現代軟甲亞綱動物相比”，因此他們認為這一化石支持一種新假說，即鰓足亞綱動物大腦從之前復雜結構發展成一個相對簡單的構架。

　　就此Strausfeld與其合作者馬小雅分析了各種標本的大腦解剖結構。在云南大學古生物研究重點實驗室收集的樣品中，他們找到了延長撫仙湖蟲(Fuxianhuia protensa)這個化石。

　　“我在解剖顯微鏡下連續工作了5個小時，不斷拍照攝像”，Strausfeld說，“我意識到這個大腦在視區中實際上包括了三個連續的髓，這是軟甲亞綱的特征，而不是鰓足亞綱的。”

　　髓(neuropils)是節肢動物大腦中行使特殊功能的部分，能從感覺器官收集和處理信息，比如觸角中獲得的氣味受體就會被傳遞到嗅覺髓，而眼睛信號則連接到視葉髓上。

　　在分析過程中，研究人員發現延長撫仙湖蟲的大腦每一側上有三個視覺髓，這很可能與昆蟲中出現的神經纖維橫向模式有關，而且其大腦也由三個個融合分部組成，而軟甲亞綱(branchiopods)只有兩個分部的融合。

　　這一化石分析指出，一旦大腦的基本設計已經進化出現，那么就不會發生太大的變化。相反，外圍的一些元件，如眼睛，觸角，其他附加物，感覺器官等就會發現巨大的多樣化，以及功能上的專業化，不過這些都會輸入到相同的基本環路中。

　　“讓人驚嘆的是，在可能超過5.2億的時間里，神經模式的基礎方案如何保持的一致性，”Strausfeld說，“計算環路的基本組成處理各種信號好似都是一樣的，比如嗅覺與視覺，機械感覺處理方式都相同。”