寒武纪两种瓦普塔虾在孵育繁殖策略上表现出演化权衡“权衡”在现代生物的生命史策略演化过程中扮演着关键的角色，优生优育还是多子多福？寒武纪不同时期的生物有着不同的选择。4月30日，由我校地球科学与资源学院、早期生命演化实验室欧强领衔的合作团队，通过对寒武纪节肢动物孵育行为的研究，在最新一期出版的综合性学术杂志《科学•进展》（Science Advances）上发表论文，将“演化权衡”（Evolutionary Trade-off）自然法则追溯到距今5.2亿年前的寒武纪早期，展现了“演化权衡”在寒武纪原始节肢动物中的清晰记录。由于每一个生物所获取的能量、时间、空间等资源是有限的，它需要“权衡”有限资源的优化配置，合理利用到身体的各种不同结构，以达到个体生存、繁殖乃至精神层面的最佳状态。生物学家将近缘物种之间出现的性状可塑性演化现象称为“演化权衡”。权衡是现代生物学家研究的重要课题，但在化石记录中一直难觅踪影。瓦普塔虾科（Waptiidae）为寒武纪一类原始的海洋节肢动物，与现代海洋中的“虾兵蟹将”等甲壳动物亲缘关系很近。该科的化石在中国寒武纪早期的澄江生物群、加拿大寒武纪中期的布尔吉斯页岩生物群都有记录。欧强与西北大学的韩健、舒德干等研究者在澄江生物群的种瓦普塔虾“卵形川滇虫”（Chuandianella ovata）的1000多枚化石中发现其中4枚保存了精美的受精卵，部分卵内还有胚胎的证据。母体将卵携带在甲壳内表面，为卵提供保护，并保障营养及氧气供应，以提高后代的成活率。该研究发现，卵形川滇虫携带的卵数量多，最多者可达100颗以上，但直径小（均为0.5毫米左右）；形成鲜明对比的是，菲尔德瓦普塔虾携带的卵都很少，最多者仅为25颗卵，但直径都很大（普遍大于2毫米）。论文的第一兼通讯作者欧强认为，这些孵育性状的差异，揭示了这两种“虾米”的繁殖策略发生了明显改变。这些变化，很可能反映了它们在自然选择作用下，对寒武纪不同海洋生态环境的适应性演化。从演化的角度来看，它们在后代的数量—质量之间进行了“权衡”——“多子多福”兴于寒武纪早期，而“优生优育”则在寒武纪中期受到青睐。该研究展现了“演化权衡”在寒武纪原始节肢动物中的清晰记录。在节肢动物门这个庞大家族走向繁荣昌盛的过程中，“演化权衡”机制可能曾扮演了非常重要的角色。该项研究得到国家自然科学基金委员会、教育部及外专局“111计划”、德国洪堡基金会等机构的联合资助。（图片设计/欧强 绘制/王晓东）