蜘蛛、蝎子、馬蹄蟹和海蜘蛛，這些我們熟悉的動物，屬于螯肢動物。螯肢動物和昆蟲都屬于節(jié)肢動物，昆蟲有六條腿，而螯肢動物則有八條。不過，這兩種類群最根本的差別在于位于最前端的附肢——昆蟲的最前端附肢是用于感知的觸角，而螯肢動物的最前端附肢則是取食用的鉗狀螯肢。

螯肢動物的各個組成類群的起源，都可以追溯到大約距今4.4億至4.7億年之間的奧陶紀和志留紀。但長期以來，科學界一直不清楚螯肢動物究竟是在何時進化的，也不清楚螯肢究竟是由大附肢綱（Megacheira）等古老類群所具有的爪狀附肢進化而來的，還是由像三葉蟲那種頭部前方長有觸角的生物進化而來的。

在一項新發(fā)表于《自然》雜志的研究中，一個研究團隊分析了一塊產(chǎn)自美國猶他州西部沙漠、距今約5億年的化石。研究結果表明，一種來自寒武紀（5.39億至4.86億年前）的名為Megachelicerax cousteaui的物種，是目前已知最古老的螯肢動物。此外，在兩類可能的螯肢動物近親中，大附肢綱與螯肢動物的關系更為接近。

一對最古老的螯肢

新研究所聚焦的這塊化石中的標本長84毫米，最大寬度約為50毫米，并保留了前體部以及九個后體體節(jié)。研究人員花了超過50個小時，在顯微鏡下用細針小心清理這塊化石，進而揭示出令人驚訝的解剖結構。

a顯示了標本的整體視圖，b、e、f、g分別顯示了左側(cè)螯肢的末端、口部區(qū)域、前體部附肢和后體附肢。c顯示了標本的對應面的整體試圖，d顯示了右側(cè)螯肢的放大圖。（圖/Lerosey-Aubril et al. / Nature）

這一化石標本保留了一套背側(cè)外骨骼的外側(cè)，還保留了從這些區(qū)域向外伸出的附肢末端部分，以及原先被背側(cè)外骨骼的軸部區(qū)域遮蔽的腹側(cè)結構。與之對應的另一半標本，則顯示了身體最背側(cè)區(qū)域的內(nèi)部視圖：包括背側(cè)外骨骼寬闊、向背面拱起的軸部區(qū)域；一對螯肢；右側(cè)最前方的兩個前體部外肢；以及后體附肢的始端部分。

其中，最非凡的特征，是那對毫無疑問的螯肢。盡管寒武紀的化石記錄十分豐富，但此前從未發(fā)現(xiàn)過那個時期具有明確螯肢的節(jié)肢動物。因此，這一發(fā)現(xiàn)保存了目前已知最古老、毫無爭議的螯肢，也使它成為第一個被明確確認的寒武紀螯肢動物。

誰才是近親？

這一新的發(fā)現(xiàn)也幫助研究人員理清了許多關于早期螯肢動物進化的懸而未決的問題，并使他們得以重新評估此前提出的那些“螯肢動物近親”。

Megachelicerax cousteaui具有明確的螯肢這一點表明，像三葉蟲那種頭部前方長有觸角的生物并不是螯肢動物的近親。它更支持了大附肢綱才是近親的觀點，并且這也與此前基于保存精細的神經(jīng)組織所做的分析結果一致。

此外，新的研究還表明，科學家們此前對于“螯肢動物的祖先究竟長什么樣”的若干假設，其實并不正確。過去，科學家曾發(fā)現(xiàn)過一些來自志留紀的保存完好的、類似馬蹄蟹的生物化石，它們具有由五到六個節(jié)段組成的細長螯肢；有人曾認為，這代表了螯肢動物祖先的形態(tài)。

然而，在Megachelicerax cousteaui身上的螯肢雖然很大，卻只有三個節(jié)段。這說明，那些志留紀類群所表現(xiàn)出的，是后來才進化出來的形態(tài)，并不能代表祖先形態(tài)。

這些認識對于理解螯肢動物的早期進化，以及識別這一類群的其他早期成員都至關重要，其中也包括那些并非保存得異常完好的標本。

5億年前的身體藍圖

這塊化石記錄了螯肢類在寒武紀的起源，并表明蜘蛛和馬蹄蟹的身體構型藍圖在5億年前就已經(jīng)開始形成。它所展現(xiàn)的是螯肢動物的身體構型在形成過程中的一個關鍵階段，揭示出在寒武紀大爆發(fā)之后不久，其關鍵結構就已經(jīng)進化出來。

有趣的是，這種復雜解剖結構的早期出現(xiàn)，并沒有立即帶來生態(tài)優(yōu)勢或多樣化擴張。反而在隨后數(shù)百萬年中，螯肢動物一直相對不顯眼，被三葉蟲等看似更簡單的類群所掩蓋，直到后來才成功從海洋登陸陸地。

如今，螯肢動物包括了12萬多種現(xiàn)有生物——從蜘蛛、蝎子到螨類、馬蹄蟹和海蜘蛛——它們分布在陸地與水域等多種生態(tài)系統(tǒng)中。幾千年來，這些動物一直默默存在于我們身邊，從流行文化到醫(yī)學與農(nóng)業(yè)領域，都深刻影響著人類生活。而這項新的化石發(fā)現(xiàn)，也為理解它們的起源帶來了新的認知。

#參考來源：

https://www.mcz.harvard.edu/news/2026/04/500-million-year-old-clawed-predator-rewrites-origin-spiders-and-horseshoe-crabs

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10284-2

https://www.nature.com/articles/d41586-026-00807-2

#圖片來源：

封面圖&首圖：Rudy Lerosey-Aubril and Masato Hattori/Harvard University