你可能认为虾是海里的虫子，但一项惊人的发现表明恰恰相反：虫子实际上是陆地上的虾

一项新研究表明昆虫从生命之树上的甲壳类动物分支出来

Riley Black Riley Black - 科学记者 2025年4月9日

虾看起来非常像虫子。这两类生物都有外骨骼、分节的腿和复眼，这使得它们在外形上非常相似，所以难怪有些人把像虾一样的螯虾称为 “mudbugs”，而且一句 “shrimps is bugs” 的纹身成为病毒式迷因，强调了这种相似性。但是这个纹身把现实搞反了。虾不是虫子。虫子——更准确地说，是昆虫——在技术上是甲壳类动物的一种形式。

许多不同分支的生物学家在一个叫做系统学的领域中对生命进行分类。各种各样的生物，包括现存的和已灭绝的，都在不断地被比较和评估，以构建我们通常所说的生命之树。新物种的增加和新的分析不断地重塑着这棵进化树，有时分类的变化不仅仅是几根树枝，而是整个进化分支。例如，现在人们知道鸟类是恐龙，鲸鱼在技术上是有蹄哺乳动物，称为偶蹄目动物，而且，由于 2023 年发表在 Molecular Biology and Evolution 上的一项研究，昆虫已经被转移到与虾和螃蟹相同的组中，称为 pancrustacea。

人们花了将近一个世纪的好奇心才发现虫子是甲壳类动物的近亲。哈佛大学的古生物学家 Joanna Wolfe 是 2023 年研究的作者之一，她指出研究人员注意到一些昆虫和甲壳类动物的眼睛和神经系统有相同的结构。这种相似性可能是趋同进化的结果，即两个群体独立地以相同的方式进化，因此昆虫是改良的甲壳类动物的想法并没有流行起来。但是，这个假设也没有完全消失。

2013 年，Wolfe 及其同事发现昆虫是 remipedes（一种生活在海底洞穴中的甲壳类动物，也是唯一的有毒甲壳类动物）的姐妹群，或者说是最接近的进化亲属。人们认为 remipedes 是怪异的动物，由于它们生活在洞穴中而以奇怪的方式形成。现在，它们成为了我们周围在陆地上看到的苍蝇、螳螂、蜜蜂和其他昆虫的最近亲属。“当时，我很震惊，认为我们的结果有问题，” Wolfe 回忆说，只是后来有更多的证据使昆虫和甲壳类动物之间的联系更加紧密。2023 年的分析基于遗传数据，发现昆虫位于各种甲壳类动物亚群中间的 remipedes 旁边。具体来说，昆虫属于一个广泛的甲壳类动物群，称为 allotriocarida，其中不仅包括 remipedes，还包括其他不寻常的群体，如像虾一样的 branchiopods 和像蠕虫一样的 cephalocarids，有时被称为 “horseshoe shrimp”。换句话说，昆虫之于甲壳类动物，就像蝙蝠之于哺乳动物一样——尽管看起来与它们最近的亲属如此不同，但它们是属于一个更广泛群体的子集。

系统学的转变所做的不仅仅是简单地重新安排谁与谁有关。“系统学使我们能够理解生命的复杂性，” 史密森尼国家自然历史博物馆的古生物学家 Advait Jukar 说。“当我们把物种重新归类到新的群体中时，我们可以观察该群体如何多样化的模式，以及各种环境和生态因素。”

Insects 像上面这些昆虫一样，它们正好位于更广泛的甲壳类动物家族树的中间。 Richard Ross, The Image Bank via Getty Images

当鸟类被认为是恐龙时，这种改变所做的不仅仅是重新排列它们在进化树上的位置。“这种改变向我们展示了今天我们通常与鸟类联系在一起的特征，如羽毛、空心骨骼和气囊，在恐龙中广泛存在，” Jukar 说。一旦这种联系建立起来，古生物学家就开始发现更多的长羽毛的恐龙和具有以前与鸟类相关的特征的恐龙，例如作为其呼吸系统一部分的复杂气囊系统。对鸟类和类鸟恐龙之间新理解的关系使得专家们能够更好地理解 为什么只有鸟类幸存下来 6600 万年前的大规模灭绝。对鸟类和类鸟恐龙的比较显示，一些鸟类在白垩纪时期进化出适应于吃种子和坚果的适应性，这使它们得以生存，而类鸟猛禽则灭绝了。

人们认识到鲸鱼是有蹄哺乳动物大约发生在人们发现鸟类是恐龙的同一时期。这种转变对古生物学家进行研究的方式以及这些肥厚的哺乳动物的身份产生了深刻的影响。在 20 世纪 90 年代之前，人们认为最早的鲸鱼是从一种叫做中爪兽的有食肉哺乳动物进化而来的。这些野兽有时被称为 “长着蹄子的狼”，因为它们看起来像长着蹄状脚趾的犬科动物，它们是大约 5500 万年前地球上最突出的食肉动物，也就是当像 Pakicetus 这样的两栖鲸鱼开始在浅水中游泳的时候。但是遗传证据 一直将鲸鱼与河马和其他具有带蹄脚趾的哺乳动物（称为偶蹄目动物）归为一类。专家们对这种联系进行了辩论，但是 到 2001 年 古生物学家发现了早期鲸鱼的踝骨，这些踝骨具有只有在偶蹄目动物中才能看到的特征。这种认识改变了鲸鱼在哺乳动物进化树上的位置，并重新调整了古生物学家应该寻找哪种祖先生物，从而产生了 2007 年的发现，即鲸鱼最有可能从古代印度的小型、像鹿一样的生物进化而来。如果没有认识到鲸鱼是偶蹄目动物，那么这些古代有蹄生物与鲸鱼起源的相关性将完全被忽略，古生物学家仍然会想知道逆戟鲸和小须鲸来自哪里。

对于虫子来说，Wolfe 指出，人们认识到昆虫与 remipedes 有着密切的共同祖先，这有助于缩小昆虫的起源地和起源方式。“对我来说，昆虫令人兴奋的部分是人们认识到它们不是来自陆地祖先，” Wolfe 说。直到最近，人们还认为昆虫的祖先更像千足虫，并且是在无脊椎动物开始生活在陆地上之后进化的。现在，Wolfe 指出，昆虫的最近亲属是生活在海洋洞穴中的蠕动甲壳类动物。这种联系并不意味着 remipedes 体现了第一批昆虫的精确祖先形式，而是它们的密切关系将导致专家重新思考昆虫的来源以及它们的进化方式。这项工作将需要追溯 remipedes 和其他甲壳类动物的祖先，以及在化石记录中寻找昆虫——既要寻找新的化石遗址，也要寻找可能已经被错误分类的化石。“这里有一段复杂的历史，并且仍然缺少一些片段，” 她指出，但是现在生物学家对要寻找什么有了更好的认识。虫子是甲壳类动物，现在专家们可以开始思考这是如何发生的了。

编者按，2025 年 4 月 10 日：之前的版本错误地识别了被称为 “horseshoe shrimp” 的纲；它们是 cephalocarids。本文已经更新以纠正此错误。

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Riley Black Riley Black | | 阅读更多 Riley Black 是 The Last Days of the Dinosaurs 和许多其他书籍的作者。她是 Smithsonian 杂志的科学记者，报道化石和自然历史，并为各种出版物撰写关于史前历史的文章。

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