威瓦西亚虫（Wiwaxia）是一类寒武纪大爆发时期出现的造型非常奇特的代表性生物，其身体覆盖着紧密排列的叠瓦状骨片，与环节动物和软体动物具有亲缘关系，生活于寒武纪第二世至苗岭世（约5.2-4.9亿年前）。
尽管威瓦西亚虫化石记录丰富且地理分布广泛，其时空分布模式仍缺乏详细研究。此外，由于威瓦西亚虫常以离散骨片保存，完整标本稀缺，目前仅在华南、劳伦和西伯利亚板块的个别寒武纪特异埋藏化石群中有完整标本发现，限制了对其生物学、生态学及系统发育的研究。
↑ 威瓦西亚虫的古地理分布
↑ 威瓦西亚虫的地层分布
近日，中国科学院南京地质古生物研究所地球-生命系统早期演化团队副研究员孙海静和研究员赵方臣等人，报道了云南寒武系第四阶陡坡寺组一处特异埋藏化石层位，并对其中威瓦西亚虫新材料，包括1件完整标本和13枚离散骨片开展了研究。该研究成果发表在国际地学综合性期刊《全球和行星变化》（Global and Planetary Change）上。
研究基于这些骨片独特的长宽比和二级纵肋结构，建立了一新种陡坡寺威瓦西亚虫（Wiwaxia douposiensis）。通过对新材料和全球已发表数据的研究，科研人员对威瓦西亚虫的时空分布演变及形态多样性进行了深入讨论。
↑ 云南寒武系陡坡寺组中完整保存的Wiwaxiadouposiensis及骨片结构细节
此次研究发现威瓦西亚虫在寒武纪第三期之前缺乏化石记录，表明其身体构型可能在寒武纪大爆发高峰期首次出现。该时期，华南深水区及其他板块均未发现威瓦西亚虫。尽管埋藏和采样偏差因素不能完全排除，但基于现有证据，团队提出了一个暂时的时空演变模式：威瓦西亚虫起源于寒武纪第三期华南浅水环境，随后迅速扩散到其他板块，适应了深水环境及干燥寒冷的气候，并在寒武纪第四期达到扩散高峰，至鼓山期分布范围收缩，古丈期之后消失。
研究还采用定量分析方法，结果显示威瓦西亚虫的骨片兼具表型保守性和可塑性，不同种表现出一致的长宽比及与体长比的正相关性，同时不同种又具有特征性的骨片长宽比。此外，谱系分析表明骨片的纵肋模式、长宽比、表面装饰及行数是分支分类及多样性研究的有效信息。在威瓦西亚虫的演化历程中其骨片经历了由单级向双级纵肋、无饰向有饰的演变。
但是目前基于威瓦西亚虫不完善信息的分析精度仍有限。期待日后有更多、更好研究材料的发现，进而能够提高其分类学、多样性及演化发育研究的准确性。
本研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金项目的资助。
论文相关信息：Haijing Sun, Fangchen Zhao*, Ruolin Wu, Han Zeng, Zhixin Sun, 2024. Spatiotemporal distribution and morphological diversity of the Cambrian Wiwaxia: New insights from South China. Global and Planetary Change, 239, 104507. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104507.
来源：中国科学院南京地质古生物研究所
作者：孙海静
编辑：诸鹏飞
审核：盛捷