这种简单的鱼可能是最早的脊椎动物之一

米5亿多年前，随着无数新的生命形式在世界海洋中出现并多样化，一种名为云纳米虫(Yunnanozoanlivitidum)的小型蠕虫状鱼类在现在的中国西南部繁衍生息。

根据已发现的大量化石，这种海洋生物似乎除了眼睛、未发育成熟的大脑和支撑其消化道的篮状软骨骨架外，几乎没有其他特征。然而，与这一时期出现的许多其他生物一样，古生物学家早就知道云纳米虫代表了进化史上的重要发展，尤其是在骨骼以及最终脊柱的出现方面。尽管如此，多年来，云纳米动物的分类在研究人员中一直存在争议，南京大学古生物学家姜宝玉解释说，因为专家们已经将其解剖学的各个部分解释为它属于不同古代进化枝的证据。现在，Jiang及其同事的研究发表在今天(7月7日)的《科学》杂志上得出结论，yunnanozoans可能是最早的脊椎动物之一。

脊椎动物被认为是在大约5.2亿年前的寒武纪大爆发期间出现的，但这些动物从缺乏保护脊椎动物神经系统的刚性结构的脊索动物门分支出来的时间点很难确定.多年来，关于脊椎动物如何首次出现和发展的许多假设已经出现，Jiang告诉TheScientist。他说：“关于[云纳米动物]系统发育位置的任何进展都是了解脊椎动物起源的关键，”因此研究人员决定将更新的成像技术应用于最近收集的127块云纳米动物化石，以确定如何最好地对动物进行分类以及如何进行分类。将它们置于进化史中。

过去，各种研究人员将云南动物分为多个进化枝，包括头索动物(一种基本无脊椎海洋动物的进化枝)、半脊索动物(被认为是无脊椎动物和脊椎动物之间的联系)，甚至在一个更古老的类群中，称为茎后口动物.这些相互矛盾的名称往往基于对相同化石的观察，研究人员对如何解释各种结构存在分歧。

在这项新研究中，该团队使用X射线计算机显微断层扫描(micro-CT)和扫描电子显微镜检查了化石——曼荷莲学院古生物学家MarkMcMenamin(未参与该研究)表示，这两项技术最近已成为该领域的标准，但尚未应用于许多类型的化石。研究人员主要关注七对对称拱门，它们被认为是现代骨骼的前身，尤其是脊椎动物的头部和下颌骨。

Jiang和他的同事发现，这些拱门包含一种细丝图案，由竹节状的细胞软骨条相互连接，非常类似于现代鱼类的鳃弓，并且与早期对早期脊椎动物祖先长相的预测一致。这些结构被先前的分析所忽视，是“典型的脊椎动物”，Jiang告诉TheScientist，并且在早期脊索动物的化石中缺失。他说，这些发现支持这样的假设，即脊椎动物的头部和下颌确实是从云南动物和类似生物体中发现的前两个弓发育而来的。

这组作者说，拱门的结构也类似于现代脊椎动物的咽部骨骼——它从三个胚胎胚层和神经嵴细胞发育而来——并提供了关于这些骨骼在进化史上何时出现的重要细节。他们写道，总的来说，拱门的特征表明云纳米虫可能是干(早期)脊椎动物。

请参阅“计划对肯尼亚未开发的化石宝藏进行CT扫描”

斯洛伐克夸美纽斯大学和科罗拉多大学博尔德分校的进化生物学家大卫·詹齐克(DavidJandzik)说：“令人兴奋的与其说是化石的实际年龄，不如说是云纳米虫在系统发育树上的位置。”'致力于这项研究，通过电子邮件告诉科学家。“Yunnanozoans之前曾(有争议地)被置于有茎脊椎动物中，化石形态学的新细节会导致系统发育树的拓扑结构发生巨大变化也就不足为奇了——这基本上是关于谁与它们的关系更密切的假设谁。”

Jandzik解释说，云南动物的咽弓与脊椎动物的咽弓同源这一发现表明，云南动物属于脊椎动物而不是脊索动物，并且该论文“表明[一个]由细胞软骨组成的精致的咽骨骨骼可能[比以前假设的]更早存在而且它的进化可能比我们之前想象的还要快。”

Jandzik指出，由于化石材料的不完整和不完善的保存，这种重新分类“一直在发生”，但他说，作者关于云纳米虫是脊椎动物的结论可能很难推翻。“这项研究中提出的新材料相对可靠，”他说，“因此可能需要更有说服力的新证据。”

McMenamin说，他发现该论文声称云南动物化石目前包含咽部骨骼的最早证据——咽部骨骼是今天仍然存活的脊椎动物骨骼的基础，并产生了头部和下巴等结构——特别引人注目。“如果他们对云纳米虫是脊椎动物的解释是正确的，那么就会将脊椎动物的起源推向寒武纪早期，”他说，因为云纳米虫化石早于脊椎动物被认为首次进化的时间，“这将扩展我们对多样性的概念这些生物的历史很早就形成了。”

然而，麦克梅纳明说他并不完全相信这种解释是正确的。他指出化石似乎缺少脊索-通常在脊索动物的神经管后面发现的杆状物，它提供结构支撑并有助于在胚胎发育过程中将细胞图案化为组织。这种结构在脊索动物中是灵活的，但在脊椎动物中更硬，麦克梅纳明说，如果它存在于云纳米动物中，他本以为它在化石中的保存时间比论文中确定的拱门要好。他说，没有脊索是允许对云纳米动物系统发育进行多种解释的一个因素，因此他说，看到这种鱼被明确归类为脊椎动物，而不是脊索动物，没有。

“我认为[作者]在成像方面取得了很好的进展，他们对这些结构的解释是合理的，但我认为他们并没有平息关于云纳米虫亲和力的争论，”McMenamin说。

Jiang说，有一些证据表明化石中有一个物理凹槽，预计那里会有脊索，这可能表明它的存在，但他和他的同事没有在论文中提及它，因为“在这项研究中，我们专注于拱门。”

尽管他对脊索持保留意见，但“我只想说这是一篇非常受欢迎的技术论文，它正在为混合添加新数据，”麦克梅纳明告诉科学家，并补充说“它将真正帮助我们了解早期的脊索动物——和也可能是早期脊椎动物——进化。”