科学家构建腕足类动物的有机磷壳
寒武纪2系磷壳腕足类生物矿化柱状结构。来源：张志良
（蜘蛛网eeook.com）据中国科学院（张楠楠）：5.2亿年前，生物矿化柱像三明治一样层层堆叠，赋予了寒武纪腕足类动物外壳强度和灵活性。
为了深入了解这种复杂的生物矿化柱状结构的进化和多样性，中国科学院南京地质古生物研究所的张志良博士与中国和瑞典的合作者一起，检查了一些保存完好的最古老的舌形腕足科化石，为了解早寒武纪祖先腕足类的生物矿化过程和适应性进化提供了新的化石证据。
这项研究发表在eLife上。
寒武纪是大约5亿年前的一个地质时期，见证了地球历史上最激烈的动物进化爆发之一。在这段时间里，我们今天在海洋中认识到的大多数海洋动物群体在全球范围内出现并多样化。在这场生命爆炸中的一个关键进展是生物矿化壳的发展。
生物矿化是指产生有机-无机复合骨骼和外壳的生物矿化，是一个通过将活的软有机组织与固体地球矿物联系起来来改变地球化石记录性质的过程。
早寒武纪腕足类化石中生物矿化柱状结构和下层上皮细胞的扫描电子显微镜图像。来源：张志良
腕足类动物被称为“灯壳”，是最成功的生物矿化动物群之一，已经存活了5亿多年。大多数动物群只能分泌一种矿物质，但腕足类动物是独特的动物，因为它们能够分泌两种不同的矿物质，磷酸钙和碳酸钙。
尽管许多现存的腕足类物种都有碳酸钙外壳，但磷酸钙舌状腕足类是化石记录中最早出现的带壳动物群之一。舌状腕足类动物的外壳通常由有机基质与磷酸钙（磷灰石）矿物组成。Linguliform外壳由微小的圆柱形柱状物组成，但这些微小柱状物在腕足类进化中的发展和作用尚不清楚。
在本研究中，化石样本包括始足目、领足目和顶足目，采集于中国南部陕西南部和湖北西部的寒武纪2系水井沱组，该地区被广泛认为是领足类腕足类的起源和早期分布中心之一。
研究人员表明，微观柱相互堆叠，形成外壳的第二层，研究人员称之为“堆叠三明治模型”（因为它与三明治的横截面相似）。这种堆叠的夹层柱状结构通过用有机材料填充柱之间的空间来提高外壳的韧性、灵活性和抗断裂能力，类似于建筑施工中经常使用的钢筋混凝土柱。
张说：“因此，我们假设这种高效而经济的外壳结构可能在舌状腕足动物的进化中发挥了重要作用，这可能是寒武纪后半期磷壳肢端动物繁荣的原因，也是5000万年后生物多样化大事件中腕足动物持续多样化的原因。”
