怪诞虫属 （寒武纪古生物）

简介

怪诞虫属下物种的体长约2.5厘米。其身体为管状，背上长有双排长刺，头部较小，一个单眼，一个嘴，有环形齿，前肠有板覆盖，脖子较细。具刺怪诞虫头部呈长锥状，强状怪诞虫头部为亚球形，洪玫怪诞虫的头部形状暂时未知。

20世纪70年代，康韦·莫瑞斯（英国，剑桥地球科学系教授）认为具刺怪诞虫用长在背上的触手捕食，长在腹部的刺是硬爪，能帮助其移动，长在身体末端的球是它们的头部，但是由于标本保存的原因将其背腹颠倒。对于怪诞虫的头尾部研究乌龙直到澄江生物群怪诞虫标本的发现才被更正。1991年，拉尔斯·拉姆斯科德（独立研究员）和中国学者侯先光研究了来自中国下寒武纪帽天山页岩的怪诞虫的额外标本，将Hallucigenia重新解释为叶足动物（Lobopodia）。

命名与分类

叶足类动物是存在于古生代的一类独特动物，发现于从寒武纪到石炭纪的海相地层中，该类动物与节肢动物联系密切，曾被归入有爪类，但1999年和2011年的研究认为叶足类并非单系类群。叶足动物门下的怪诞虫的生存年代大约在5.1亿年以前。生存环境为海洋环境。

物种分类

怪诞虫属下共有3个种，即具刺怪诞虫（Hallucigenia sparsa）、强状怪诞虫（Hallucigenia fortis）、洪玫怪诞虫（Hallucigenia hongmeia）。

物种命名

具刺怪诞虫最初于1911年被考古学家查尔斯·沃尔科特（Charles Walcott）描述为多毛类蠕虫（Canadia）的一种，并命名为“Canadia sparsa”。1931年，他将另一个新的标本绘制成插图。1977年，英国古生物学家康韦·莫瑞斯通过详细研究证明该物种不属于多毛类蠕虫（Canadia），也不属于环节动物（annelids），故将其命名为一个新属，即“Hallucigenia”，康韦·莫瑞斯认为该物种只能在梦里见到，并由于其相貌奇特，给它起名为“怪诞虫”。“Hallucigenia”来自拉丁语“hallucinatio”，意为“思想游荡”，种加词“sparsa”来自拉丁语“sparsus”，表示“稀有或分散”，反映了原始研究中可用标本的稀有性。强壮怪诞虫最早是1991年在澄江生物群中发现的。洪玫怪诞虫最早是用李洪玫（中国，药物化学博士）女士的名字命名的。

化石证据

怪诞虫化石发现于加拿大西南部的布尔吉斯页岩和中国寒武纪时期的帽天山页岩。

在中国关山生物群发现怪诞虫的两个种，即洪玫怪诞虫（Hallucigenia hongmeia）和具刺怪诞虫（Hallucigenia sparsa）。关山生物群的具刺怪诞虫是该种在布尔吉斯页岩动物群之外的首次发现。李洪玫最先发现了关山生物群的完整怪诞虫化石，是全球发现的怪诞虫化石的第三个种。仅见于中国云南省昆明高楼房，已发现10余块标本。对于怪诞虫的头尾部研究乌龙直到澄江生物群怪诞虫标本的发现才被更正。（澄江生物群是所有寒武纪布尔吉斯页岩型化石库中叶足动物最丰富的生物群）。

形态特征

整体形态

中国云南澄江、加拿大伯吉斯页岩出土了较为完整的化石才逐渐清楚它的真貌：长约0.5-3.5厘米，呈长管状腹部有7到10对细长的附肢，背上与附肢对应的地方长有棘头尾，特征不明显。头部延伸较多有一对单眼，口中有环状分布的牙齿。

形态争议

对于具刺怪诞虫的第一对腿的位置仍有争议，颈部区域有3对触手，第一对脊柱下面没有相应的腿。1998年部分学者提出颈部区域有2对触手，而第三对触手代表第一对腿又反过来对应着第一对脊柱。从形态学看，这三对触手比腿细的多，没有环状物以及末梢爪，因此第三对触手可能不能被视为第一对腿。从局部解剖学来看，每对脊柱对应一对腿，在这种情况下，第三对触手缺失对应第一对腿，因为它们位于第一对刺的腹侧下方。如最后一对触角是第一对四肢，那么所有腿彼此保持相同的距离（0.3厘米）。因此鉴于形态学和解剖学的解释矛盾，所以较难判断哪一组附肢是第一对。

历史渊源

命名

20世纪70年代，康韦·莫瑞斯认为具刺怪诞虫用长在背上的触手捕食，长在腹部的刺是硬爪，能帮助其移动，长在身体末端的球是它们的头部。康韦·莫瑞斯由于标本保存的原因将其背腹颠倒。科学家认为长在怪诞虫背部的是刺，能起到保护作用，触手则用于移动行走，而之前所认为的头部其实是尾部，且这个类似于头部的的膨胀小球只不过是一种“伪造化石”。但后面又通过对保存完好的化石标本进行观察，得出球状物确实是其头部，因为上面有两个细小结构，极可能是其眼睛。怪诞虫名字的来源是“离奇的白日梦”。英国古生物学家莫瑞斯1977年研究怪诞虫的化石时，看到它身体上规则分布的两排刺时，误当成了用来走路的腿，而把本用来走路的腿误作装饰品。他认为这样的奇幻生物“只有做梦才能梦到”，所以命名为怪诞虫。

发现标本

1991年，拉尔斯·拉姆斯科德（独立研究员）和中国学者侯先光研究了来自中国下寒武纪帽天山页岩的怪诞虫的额外标本，将Hallucigenia重新解释为叶足动物（Lobopodia）。他们还认为斑点状“头部”实际上是出现在许多标本中的污渍，而不是解剖结构的保存部分。

澄江动物群

怪诞虫、抚仙湖虫、灰姑娘虫等科学家称为“澄江生物群”。怪诞虫有单眼，背部伸出的刺很可能具有防御作用。怪诞虫在澄江动物群和布尔吉斯动物群中都有发现，很可能从寒武纪早期一直生存到寒武纪结束。5.18亿年前的云南澄江动物化石群以富含多门类精美软躯体构造化石享誉学界，是寒武纪大爆发主幕的见证者。中国科学院院士、西北大学教授舒德干带领的早期生命演化研究团队近三十年来围绕澄江动物群，重点研究动物门类起源和寒武纪生命大爆发，取得了国际同行认可的丰硕研究成果。澄江生物群是所有寒武纪布尔吉斯页岩型化石库中叶足动物最丰富的生物群，其中澄江生物群怪诞虫标本更正了怪诞虫的头尾部研究乌龙。

相关研究

2015年6月，著名寒武纪史前古生物怪诞虫头部和尾部被科学家辨认，怪诞虫身体各部分的作用进一步被确认，同时也给节肢动物的演化特征提供了新的线索，怪诞虫的嘴和节肢动物的共同祖先极为相似。英国《自然》杂志上的一篇论文描述，科学家发现了著名史前古生物怪诞虫的化石，英国剑桥大学的马丁·史密斯和让－伯纳德重新描述了怪诞虫这个物种。已能确认怪诞虫拥有管状的身体，身体上有好几对腿，背上还有双排长刺。从化石来看，怪诞虫的脖子很细，头很小，是长条形的。还发现怪诞虫具有一对单眼（而不是复眼）以及一个嘴，其前肠有板覆盖，也有环形齿。怪诞虫的嘴和其它动物群体，例如线虫和动吻动物一样。分子生物学分析已经把节肢动物、线虫和其他生物归到蜕皮动物总门中。

相关文化

在漫画《进击的巨人》中，尤弥尔被弗里茨王下令驱逐，部落里的男人骑着马将被挖去眼睛的尤弥尔赶到森林里，用弓箭把她射的遍体鳞伤，走投无路的尤弥尔来到了一棵参天大树下，掉进了大树的树洞里的水池中，并被水池中的一个外形疑似怪诞虫的神秘生物附身，尤弥尔由此获得巨人之力，变成了第一个巨人。