2023年3月8日，国际顶尖科学杂志《Nature》在线发表了365体育官方唯一入口张喜光、杨杰团队的研究论文，题为：“Protomelission 是早期绿藻，并非寒武纪的苔藓虫”（Protomelission is an early dasyclad alga and not a Cambrian bryozoan）。

在《生命起源与演化》重大基础研究领域，无数后生动物化石在地层中突然出现的“寒武纪大爆发”，历来是最引人入胜的重大地质事件之一。尽管古生物学家、地质学家和进化生物学家在认知先驱生物群的真实面貌、辐射分异，以及与古环境的协同演变取得了种种突破，该领域仍存在不少未解之谜与研究空白。例如，自养的藻类是现代生物圈食物金字塔基层的主体组份，其最早的化石记录出现在前寒武确信无疑，但它们在寒武纪仅留下少许化石，以致我们对其早期演化的了解远不及带矿化壳体的后生动物。1999年西北大学舒德干与剑桥大学S. Conway Morris等报道了澄江动物群中迄今已知最古老（约5.18亿年前）的“天下第一鱼”，人们才惊奇知晓原本视为生物界最高等的脊椎动物，其先祖也参与了寒武纪大爆发。然而令人费解的是当今广布各大洋、具钙质外骨骼的底栖苔藓虫，其最早可靠的化石纪录只追溯到早奥陶世（约4.85亿年前）。在前，不时有发现寒武纪苔藓虫的报道，却因这样或那样证据的不足一直未能得到举世公认。2021年末西北大学Zhang et al.依据在陕南略低于澄江化石群层位地层中发现的一枚“潜在干群苔藓虫”，结合产自澳大利亚5枚同类化石完成的论文得以在Nature发表。但是这些硬体标本“虫室”的“前壁”多毁坏，仅一块由残留部分围成的不规则开口被误定为苔藓虫触手伸出的孔口（orifice）。孔口为苔藓虫的关键硬体构造之一，该鉴定缺失其存在的直接证据。

昆明小石坝生物群自2011年发现以来，以其精美绝伦的软躯体后生动物特异保存享誉世界。最近经团队成员细心观察检测，其中的12块化石显示了海藻的基本特征：（1）藻体被压扁，呈条带状，由许多规律排列、近六边形或菱形的藻体模块（modules）构成；（2）底栖固着生长；（3）出芽（budding）；（4）具软体的叶状缘突(flange)。据此我们将小石坝的海藻定为绿藻Protomelission?；首次发现的3枚化石基部固着于腕足动物壳瓣（图1a-c）生动记录了此类海藻的生活模式，为认知寒武纪早期藻类及趋于复杂化的海洋生态系提供了新的切实信息。

上述性状特征（1）和（2）在“干群苔藓虫”的报道中已有清楚描述（其个体相对较小是因为磷酸盐化石多为发育早期的个体，通常小于2毫米)。此外，小石坝海藻的藻体模块被一薄而韧的表层覆盖，一旦破损，其残留部分与前述“苔藓虫”残破的“孔口”相似（图1f,h）；藻体内视显示：所有藻体模块均为规则排列的亚菱形并具微小孔穴（图1g,i）。这些相互可比的性状特征表明产自陕南与澳大利亚的“潜在干群苔藓虫”应是早期绿藻。至于依据这些不见孔口的“苔藓虫”将苔藓动物的起源提早3500万年，那是后话，有待今后新材料的论证。

图1.寒武纪第3期昆明小石坝生物群中的绿藻与澳大利亚的“苔藓虫”。a-c，产自小石坝底栖的Protomelission？，常以附着器(holdfast)固着在动物介壳上（白色箭头），柱状藻体被埋藏压扁，呈条带状具柔软的棘状缘突（橙色箭头）.d, e,显示缘突（橙色箭头）细部的荧光和EDX摄像。f-i, 布尔吉斯页岩型的小石坝绿藻与磷酸盐化的 “苔藓虫”的细节比较：f, h, 规则排列的藻体模块，其外表为韧性膜覆盖（橙色箭头），破损后呈无固定形状的残破开口（星号所示），绝非“苔藓虫虫室”的关键构造孔口（Zhang et al. 2021）。g, i, 当柱状藻体（或“苔藓虫”体）一侧的体壁被剥离（白色箭头），藻体（或“苔藓虫”体）另一侧内表面规则排列的菱形模块及彼此间的小孔（橙色箭头）。

图2.野外工作照。张喜光、杨杰团队成员与来访的英国杜伦大学(Durham University)Martin Smith (右方2米多的高个)在昆明小石坝化石发掘地（杨杰摄影）。

本研究得到了国家自然科学基金项目（批准号：41730318，42162002）和365体育官方唯一入口“双一流”学科建设经费的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05775-5