西北大学古生物团队Science发文：云南虫不是脊椎动物

7月28日凌晨，《科学》（Science）杂志刊发我校古生物研究团队和中国地质大学（北京）、玉溪师范学院联合研究的专题学术评论Comments on “Ultrastructure reveals ancestral vertebrate pharyngeal skeleton in yunnanozoans”《对“云南虫的超微构造揭示出其祖先脊椎动物咽骨”的评述》。该文对有学者2022年在《科学》发表论文的核心观点“云南虫是脊椎动物干群或原始脊椎动物”进行了剖析和否定。我校地质学系博士生何凯悦为第一作者，刘建妮和韩健为通讯作者，西北大学为第一作者单位。

想要从科学上追寻“我是谁，我从哪里来”，便要探索脊椎动物的源头。2022年7月，有学者在《科学》杂志发表论文，称发现云南虫类保存了脊椎动物“特有的”细胞级微观构造，进而推断“云南虫属于脊椎动物干群成员，属于原始脊椎动物。”一年来，该观点在学术界引起广泛探讨。我校古生物团队认为，文章推理出该结论的科学逻辑存在问题，该结论主要建立在云南虫所谓的细胞级微观结构“证据”上，而刻意回避认真讨论云南虫的器官系统上的宏观构造特征，这种思路与进化生物学的科学分类逻辑相悖。

刘建妮强调，“科学的本质是证伪，可靠的科学实验必须能够被重复检验。”为了科学的验证，我校古生物团队联合相关单位对8000余枚云南虫类化石标本进行了详尽的观察和研究。“我们发现2022年文章的实验结果无法被重复。其所谓鳃弓上观察到叠盘状软骨细胞结构实际上是由于化石埋藏保存原因所产生的错觉。这些‘盘状结构’与中空的鳃丝一一对应，其实是云南虫鳃丝连接到鳃轴基部的固着点。”“而且，云南虫有没有软骨细胞对于判定它与脊椎动物是否存在密切亲缘关系几乎没有多大意义，因为软骨细胞广泛存在于多门类无脊椎动物。软骨细胞不过是早期动物的一种原始性状，并非脊椎动物特有的衍征”。通过扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM），我校古生物团队观察了大量云南虫化石和其它一些无脊椎动物化石的软组织残余物，发现其有机质以无定形的均质碳膜保存，且呈现高成熟度和沥青化。“澄江化石多以微米级的矿物集合体保存，因此我们认为所谓纳米级别保存的蛋白微原纤维极为可疑。而且软骨和原纤维蛋白的主要成分以及其它纳米级三维结构，无法从寒武纪保存至今。”刘建妮说。按照文章所述，他们在进行透射电镜观察前对化石样品进行了复杂的处理。“而这种处理过程极易对碳薄膜造成污染。”刘建妮介绍。为了避免处理过程对实验造成污染，西北大学团队直接用聚焦离子束（FIB）对化石鳃弓进行多处取样，取样宽度为3.5~4.0μm，深度在6μm左右。运用透射电镜（TEM）观察，发现所有的有机质无任何原生生物结构，整体非常均匀，并未发现能够支撑云南虫成为脊椎动物的所谓“串珠状结构”。

评述还指出，利用贝叶斯谱系分析云南虫得出“脊椎动物干群”结论的特征矩阵明显存在诸多关键偏差。在对他们的矩阵参数进行仔细厘定和客观更正后，得出的修正结果是“云南虫在后口动物亚界谱系树中的位置低于低等脊索动物，与脊椎动物无关”。

据悉，近一年来国内外先后有我国及美国、英国和加拿大等十多个学术团队撰文评述，认为“云南虫不是脊椎动物”。

中科院院士、我校地质学系教授舒德干介绍，“在后口亚界谱系演进上，云南虫比脊椎动物至少低4个基础器官创新（衍征）等级（见上图）。目前脊椎动物已知唯一的干群是昆明鱼目，因为它已具有头脑眼、单鼻孔和嗅囊、原始脊椎、二分心脏、复杂肌节等无颌鱼必需的基本器官构造，所以与脊椎动物冠群的亲缘关系密切。”

该文章是由舒德干院士领衔的西北大学古生物研究团队1996年以来在《自然》和《科学》杂志上发表的第16篇文章。