Nature 449, 595-598 (4 October 2007) doi:10.1038/nature06138; Received 16 April 2007; Accepted 30 July 2007
An epipodite-bearing crown-group crustacean from the Lower Cambrian
Xi-guang Zhang1, David J. Siveter2, Dieter Waloszek3 & Andreas Maas3
Key Laboratory for Palaeobiology, Yunnan University, Kunming 650091, China
Department of Geology, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK
Section for Biosystematic Documentation, University of Ulm, D-98081 Ulm, Germany
Correspondence to: Xi-guang Zhang1 Correspondence and requests for materials should be addressed to X.-g.Z. (Email: xgzhang@ynu.edu.cn).Top of page
Abstract
Crown-group crustaceans (Eucrustacea) are common in the fossil record of the past 500 million years back to the early Ordovician period, and very rare representatives are also known from the late Middle and Late Cambrian periods1. Finds in Lower Cambrian rocks of the Phosphatocopina, the fossil sister group to eucrustaceans2, imply that members of the eucrustacean stem lineage co-occurred, but it remained unclear whether crown-group members were also present at that time. 'Orsten'-type fossils are typically tiny embryos and cuticle-bearing animals, of which the cuticle is phosphatized and the material is three-dimensional and complete with soft parts. Such fossils are found predominantly in the Cambrian and Ordovician and provide detailed morphological and phylogenetic information on the early evolution of metazoans. Here we report an Orsten-type Konservat-Lagerstätte from the Lower Cambrian of China that contains at least three new arthropod species, of which we describe the most abundant form on the basis of exceptionally well preserved material of several growth stages. The limb morphology and other details of this new species are markedly similar to those of living cephalocarids, branchiopods and copepods and it is assigned to the Eucrustacea, thus representing the first undoubted crown-group crustacean from the early Cambrian. Its stratigraphical position provides substantial support to the proposition that the main cladogenic event that gave rise to the Arthropoda was before the Cambrian3. Small leaf-shaped structures on the outer limb base of the new species provide evidence on the long-debated issue of the origin of epipodites4, 5: they occur in a set of three, derive from setae and are a ground-pattern feature of Eucrustacea.
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http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7162/full/nature06138.html
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http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7162/images/nature06138-f1.2.jpg&imgrefurl=http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7162/fig_tab/nature06138_F1.html&h=761&w=800&sz=290&hl=en&start=2&um=1&tbnid=5O3IrutHtfRz8M:&tbnh=136&tbnw=143&prev=/images%3Fq%3Dzhang%2Bxi%2Bguang%26um%3D1%26hl%3Den%26sa%3DN
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云南大学张喜光教授研究论文在《NATURE》上发表
作者: 发表时间:2007-10-23 摘自:云南大学科研处
2007年10月4日，云南大学云南省古生物研究重点实验室张喜光教授与其合作者D.J. Siveter, D. Waloszek, A. Maas的研究论文《早寒武世带上肢的冠群甲壳动物》(An epipodite-bearing crown-group crustacean from the Lower Cambrian)在自然科学学术期刊《NATURE》（Vol 449︱4 October 2007）上发表。
该论文围绕早期生命演化，主要取得如下两方面进展：1）论述了与现生的甲壳动物有着共同祖先的化石类型存在于寒武纪早期。由于缺乏化石证据，此前的权威论述认为最早的甲壳动物的祖先类型生活于距今约5亿年前的寒武纪晚期。张喜光教授及其合作者的研究将真甲壳动物出现的年代推向远古约2000万年，到了寒武纪大爆发的时代。该成果再次充分肯定，人们以往认定在生物进化后期方才出现的一些高等或进步的生命形式，在寒武纪初期已具雏形。2）确认了早寒武世甲壳动物发育了上肢（epipodite）。依据分子生物学的论证，昆虫的翼与水生甲壳动物附肢基部着生的上肢同源，即：昆虫的翼可能由古代某一类水生甲壳动物的上肢衍生而来。原来已知最古老带上肢的甲壳动物化石可追溯到大约4亿年前的泥盆纪。上肢作为寒武纪早期甲壳动物的基本特征，为昆虫由水生到陆生的进化提供了素材。
该项研究得到了国家自然科学基金委的资助 [49070073; 40372017; 40672003]。
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云南大学张喜光教授成果入选“中国高校十大科技进展” 最近更新: 2007-12-19 11:08:25 编辑:新闻中心 本报讯（记者 施海涛） 12月19日，“中国高校十大科技进展”颁奖大会在北京举行。我校古生物研究重点实验室张喜光教授申报的项目“中国南方早寒武世带附肢的冠群甲壳动物”，入选２００７年“中国高等学校十大科技进展”，并应邀出席颁奖典礼。 “中国高校十大科技进展”评选活动是由教育部科学技术委员会组织开展的，目的在于及时宣传中国高等学校的重大科技成果，充分展示高等学校在我国科技创新方面的实力，鼓励高等学校提高科技创新能力。自１９９８年首次评选以来，活动对提升高校科学技术整体水平，推动高校的科技进步发挥了积极的作用，并在社会上产生了较大的影响。 我校古生物研究重点实验室张喜光教授多年来一直致力于古生物研究，经过多年努力，于2003年在云南省昭通地区永善县务基乡肖滩剖面找到了保存非常完整的冠群甲壳动物化石。在对化石进行科学分析研究的基础上，撰写了题为《早寒武世带上肢的冠群甲壳动物》的科研论文，并于今年１０月４日发表在世界科学名刊《自然》上。 张喜光教授的发现一方面确认了冠群甲壳动物存在于早寒武世，将此类动物的存在由以往广为认同的寒武纪晚期大约5亿年前，再向前推进到了5.2~5.3亿年前的寒武纪早期；另一方面确认了早寒武世甲壳动物发育了上肢，对于研究生命的进化具有重大意义。 由于对生命进化历程的研究具有杰出贡献，张喜光教授申报的项目得以入选２００７年“中国高校十大科技进展”。责任编辑:新闻中心____________________________________________
An epipodite-bearing crown-group crustacean from the Lower Cambrian
Xi-guang Zhang1, David J. Siveter2, Dieter Waloszek3 & Andreas Maas3
Key Laboratory for Palaeobiology, Yunnan University, Kunming 650091, China
Department of Geology, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK
Section for Biosystematic Documentation, University of Ulm, D-98081 Ulm, Germany
Correspondence to: Xi-guang Zhang1 Correspondence and requests for materials should be addressed to X.-g.Z. (Email: xgzhang@ynu.edu.cn).Top of page
Abstract
Crown-group crustaceans (Eucrustacea) are common in the fossil record of the past 500 million years back to the early Ordovician period, and very rare representatives are also known from the late Middle and Late Cambrian periods1. Finds in Lower Cambrian rocks of the Phosphatocopina, the fossil sister group to eucrustaceans2, imply that members of the eucrustacean stem lineage co-occurred, but it remained unclear whether crown-group members were also present at that time. 'Orsten'-type fossils are typically tiny embryos and cuticle-bearing animals, of which the cuticle is phosphatized and the material is three-dimensional and complete with soft parts. Such fossils are found predominantly in the Cambrian and Ordovician and provide detailed morphological and phylogenetic information on the early evolution of metazoans. Here we report an Orsten-type Konservat-Lagerstätte from the Lower Cambrian of China that contains at least three new arthropod species, of which we describe the most abundant form on the basis of exceptionally well preserved material of several growth stages. The limb morphology and other details of this new species are markedly similar to those of living cephalocarids, branchiopods and copepods and it is assigned to the Eucrustacea, thus representing the first undoubted crown-group crustacean from the early Cambrian. Its stratigraphical position provides substantial support to the proposition that the main cladogenic event that gave rise to the Arthropoda was before the Cambrian3. Small leaf-shaped structures on the outer limb base of the new species provide evidence on the long-debated issue of the origin of epipodites4, 5: they occur in a set of three, derive from setae and are a ground-pattern feature of Eucrustacea.
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云南大学张喜光教授研究论文在《NATURE》上发表
作者: 发表时间:2007-10-23 摘自:云南大学科研处
2007年10月4日，云南大学云南省古生物研究重点实验室张喜光教授与其合作者D.J. Siveter, D. Waloszek, A. Maas的研究论文《早寒武世带上肢的冠群甲壳动物》(An epipodite-bearing crown-group crustacean from the Lower Cambrian)在自然科学学术期刊《NATURE》（Vol 449︱4 October 2007）上发表。
该论文围绕早期生命演化，主要取得如下两方面进展：1）论述了与现生的甲壳动物有着共同祖先的化石类型存在于寒武纪早期。由于缺乏化石证据，此前的权威论述认为最早的甲壳动物的祖先类型生活于距今约5亿年前的寒武纪晚期。张喜光教授及其合作者的研究将真甲壳动物出现的年代推向远古约2000万年，到了寒武纪大爆发的时代。该成果再次充分肯定，人们以往认定在生物进化后期方才出现的一些高等或进步的生命形式，在寒武纪初期已具雏形。2）确认了早寒武世甲壳动物发育了上肢（epipodite）。依据分子生物学的论证，昆虫的翼与水生甲壳动物附肢基部着生的上肢同源，即：昆虫的翼可能由古代某一类水生甲壳动物的上肢衍生而来。原来已知最古老带上肢的甲壳动物化石可追溯到大约4亿年前的泥盆纪。上肢作为寒武纪早期甲壳动物的基本特征，为昆虫由水生到陆生的进化提供了素材。
该项研究得到了国家自然科学基金委的资助 [49070073; 40372017; 40672003]。
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云南大学张喜光教授成果入选“中国高校十大科技进展” 最近更新: 2007-12-19 11:08:25 编辑:新闻中心 本报讯（记者 施海涛） 12月19日，“中国高校十大科技进展”颁奖大会在北京举行。我校古生物研究重点实验室张喜光教授申报的项目“中国南方早寒武世带附肢的冠群甲壳动物”，入选２００７年“中国高等学校十大科技进展”，并应邀出席颁奖典礼。 “中国高校十大科技进展”评选活动是由教育部科学技术委员会组织开展的，目的在于及时宣传中国高等学校的重大科技成果，充分展示高等学校在我国科技创新方面的实力，鼓励高等学校提高科技创新能力。自１９９８年首次评选以来，活动对提升高校科学技术整体水平，推动高校的科技进步发挥了积极的作用，并在社会上产生了较大的影响。 我校古生物研究重点实验室张喜光教授多年来一直致力于古生物研究，经过多年努力，于2003年在云南省昭通地区永善县务基乡肖滩剖面找到了保存非常完整的冠群甲壳动物化石。在对化石进行科学分析研究的基础上，撰写了题为《早寒武世带上肢的冠群甲壳动物》的科研论文，并于今年１０月４日发表在世界科学名刊《自然》上。 张喜光教授的发现一方面确认了冠群甲壳动物存在于早寒武世，将此类动物的存在由以往广为认同的寒武纪晚期大约5亿年前，再向前推进到了5.2~5.3亿年前的寒武纪早期；另一方面确认了早寒武世甲壳动物发育了上肢，对于研究生命的进化具有重大意义。 由于对生命进化历程的研究具有杰出贡献，张喜光教授申报的项目得以入选２００７年“中国高校十大科技进展”。责任编辑:新闻中心____________________________________________
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10月12日上午，吴松校长到张喜光教授工作室祝贺张喜光教授的论文《早寒武世带上肢的冠群甲壳动物》在《Nature》上发表。吴松详细询问了张喜光教授发表论文的内容，并关切地询问张喜光教授在工作、生活上是否有困难。吴松表示将进一步加大对工作室的支持，做好科研人员的引进和科研经费的保障等方面的工作，为张喜光教授创造更好的工作条件。张喜光教授表示，非常感谢学校的关心和支持，今后将更加努力地工作，争取早出新的成果。
《早寒武世带上肢的冠群甲壳动物》 (An epipodite-bearing crown-group crustacean from the Lower Cambrian)
在西北大学硕士研究生学习期间，经导师指点，我有幸接触到磷酸盐化石，惊奇地看到被保存的动物体表微米级的刚毛、腺孔，深感此类化石在探索古代生命形式所具有的巨大潜能。随后5年在成都地矿所的地质工程师生涯，更积累了与古生物研究密不可分的野外、实验室的工作经验以及相当数量的化石标本。有此基础，在加拿大萨斯卡彻温大学攻读博士的第三年，我便与导师在《科学》上首次报道了寒武纪磷酸盐化的后生动物胚胎化石。开了古胚胎学（palaeoembryology）研究的先河。至今此类胚胎与磷酸盐化带附肢的节肢动物被学术界统称为‘Orsten’化石。
正如我的博士论文最后一句话所言：“为了发现这种特殊（含‘Orsten’化石）的层位需要倍加深入地工作，最近在中国南方早寒武世后生动物胚胎化石的发现 (Bengtson and Zhao, 1997)，表明在那里找到含软躯体磷酸盐化石的极大可能性——这是我真切期望不久便可实现的梦想”。怀着如此的期待，2002年我回到了阔别10年欣欣向荣的祖国，发现一切都大变了。在国家基金委、科技部、教育部、云南省和云南大学的大力支持下，我从事的研究工作进展十分顺利，终于在2004年6月，从采自昭通地区永善县务基乡肖滩剖面的灰岩中，分离出第一块磷酸盐化带附肢的节肢动物化石。由于这种化石极其稀少，经处理近800公斤样品后，方才获得完成论文必须的几十枚标本。这篇论文的完成，邀请了英国和德国的专家，但我们不同的观点曾有过持续不断激烈的争辩。如此的合作避免了偏见，将论述紧密围绕早期生命演化，主要取得如下两进展：
1）论述了与现生的甲壳动物有着共同祖先的化石类型存在于寒武纪早期
因为没有化石证据，此前的权威论述认为最早的甲壳动物的祖先类型化石生活于距今约5亿年前的寒武纪晚期。换言之，本发现将真甲壳动物出现的年代推向远古约2000万年，到了寒武纪大爆发的时代。事实再次充分肯定：人们以往认定在生物进化后期方才出现的一些高等或进步的生命形式，在寒武纪初期已具雏形。
2）确认了早寒武世甲壳动物发育了上肢（epipodite）
依据分子生物学DNA的论证，昆虫的翼与水生甲壳动物附肢基部着生的上肢同源，即：昆虫的翼可能由古代某一类水生甲壳动物的上肢衍生而来。原来已知最古老带上肢的甲壳动物化石可追溯到大约4亿年前的泥盆纪。上肢作为寒武纪早期甲壳动物的基本特征，为昆虫由水生到陆生的进化提供了素材，拓宽了思维的空间。
附：博士论文 (Xi-guang Zhang, 1998, University of Saskatchewan) 的最后一句话：
Much further work is necessary to find the extraordinary horizons, and the recent discovery of Early Cambrian metazoan embryos in southern China (Bengtson and Zhao, 1997) indicates the great possibility of finding phosphatized soft-bodied fossils there -- a dream I really hope would become true soon。
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