栉水母，也被称为栉水母，是一组 200 多种无脊椎动物，它们的透明凝胶状体在表面上类似于水母。近年来，栉水母的进化引起了人们的极大兴趣，因为它们在动物生命树中的有争议的系统发育位置引发了相互矛盾的假设。虽然一些研究表明它们可能代表最早的分枝动物，但其他研究表明它们是水母的近亲更传统的位置。
这些假设对理解动物本身的起源具有不同而重要的意义，因为根据栉水母在生命之树中的位置，肌肉和神经系统可能有多个起源，这是一个相当大的问题。当今动物的一些最显着特征。
在iScience发表的一项研究中，一个国际研究小组描述了来自美国西部中寒武纪的两种新的栉水母化石，其中一个具有保存完好的神经系统，这说明栉水母的神经和感觉特征的早期进化。
尽管它们对于理解动物进化很重要，但关于栉水母的大多数信息仅来自现存物种，因为化石栉水母因其凝胶状的身体而极为罕见。然而，在早、中寒武纪遗址(约520-5亿年前)发现了一些化石栉水母，保存完好。这些在世界各地发现的化石标本，包括加拿大的伯吉斯页岩和中国南方的澄江，表明寒武纪栉水母与现存的代表略有不同。化石包括诸如支撑 ctenes 或梳排的骨骼等特征，以及多达 24 排梳齿——比现存物种拥有的 8 排梳齿多得多。
在这项研究中，研究人员描述了美国有史以来发现的第一批栉水母化石，并在此过程中为该群体的稀少化石记录增加了两个新物种。这些 5 亿年前的化石是在犹他州豪斯山脉的 Marjum 组中发现的。这些特殊的海洋沉积物以保存通常不会出现在带壳化石记录中的脆弱生物而闻名。更重要的是，这些化石以有机碳薄膜的形式保存下来，这有助于内部器官的保存。使用电子显微镜，研究人员能够检测到碳膜信号，使他们能够识别原始内部解剖结构的各个部分。
第一个物种，Ctenorhabdotuscampanelliformis，有一个小的钟形身体，最多有24排梳齿，嘴巴呈波浪状。有趣的是，该物种具有两个重要特征。首先，有一个坚硬的胶囊来保护感觉顶端器官，它代表了在早期寒武纪的古老栉水母中发现的骨骼残骸。其次，该物种还显示出保存完好的神经系统。神经很长，并与嘴周围的环相连。“这是一个相当出乎意料的发现，因为只有一个物种(Euplokamis) 今天的梳子果冻具有相当长的神经。大多数现代栉水母都有一个弥散的神经网络，而不是定义明确的长神经，”哈佛大学有机与进化生物学系的资深作者哈维尔·奥尔特加-埃尔南德斯教授说。
第二个物种Thalassostaphylos elegans外观更圆，大约有 16 排梳齿，嘴巴呈波浪状。虽然这个物种没有显示出神经化石，但它有一个重要的特征，称为“极地场”，可以看作是顶端器官顶部的两个小点。“这些对于感知活栉水母的环境也很重要，在寒武纪找到它们的证据对于理解它们的进化意义重大，”奥尔特加-埃尔南德斯说。“有趣的是，Thalassostaphylos elegans没有坚硬的荚膜，这表明在寒武纪早期栉水母中发现的骨架在寒武纪中期已经在一些代表中消失了。”
最终，来自犹他州的两个新物种阐明了寒武纪栉水母的神经系统、感觉结构和多样性的进化。研究人员得出结论，与今天观察到的相比，寒武纪栉水母具有更复杂的神经系统。活体栉水母具有类似于鸡丝结构的弥散神经系统，但非常薄且透明。寒武纪栉水母的神经系统浓缩有特定的神经轨迹，这些神经轨迹基本上沿着身体的长度延伸，然后在嘴周围形成一个环。这种复杂的系统仅在一种生物物种Euplokamis 中可见，它被认为可能是今天生活的早期分支栉水母。然而，虽然Euplokamis有这种延伸到身体长度的细长神经结构，它的嘴周围没有环，因此与寒武纪栉水母相比，它也更简单。
为了更好地了解这个群体的进化，该团队进行了系统发育分析，这表明浓缩的神经系统实际上是祖先的状况，只有现代栉水母失去了这个复杂的神经系统，转而倾向于更分散的神经网络。
“这一发现意味着栉水母在进化过程中进行了二次简化，首先失去了坚硬的骨架，然后是化石中观察到的离散神经，”大学地球科学系的卢克 A.帕里博士说英国牛津。“这些是仅通过研究活的栉水母不可能获得的见解，因此化石记录为这些神秘动物的进化提供了宝贵的一瞥。”
Ortega-Hernández 表示同意，“在这种情况下，Euplokam将显示出一种神经系统的退化组织，这在其他活栉水母中是看不到的。栉水母的进化历史比可以从它们的活体代表中重建的更复杂仅此而已。化石让我们能够了解最初形成的形态以及它是如何随着时间发生变化的。”
研究的化石材料由土地管理局的标本组成，并永久收藏在盐湖城犹他州自然历史博物馆。“土地管理局很自豪能够保护和保护公共土地上的古生物资源，包括位于犹他州中西部豪斯山脉的 Marjum 地层，”代理 BLM 区域古生物学家 Philip Gensler 说。“该站点包含 100 多种寒武纪无脊椎动物化石，提供了更多了解 5 亿年前海洋物种和环境进化的机会。BLM 支持公共土地上的研究和发现，并赞扬自然历史博物馆犹他州和哈佛大学对这些标本的出色保存、科学研究、
博物馆策展人员于 2019 年联系了合著者、哈佛大学有机与进化生物学系项目协调员兼研究助理 Rudy Lerosey-Aubril 博士和奥尔特加-埃尔南德斯，以帮助检查和编目来自犹他州的众议院范围。“犹他州西部的寒武纪沉积物是我们了解寒武纪大爆发的关键。我们与犹他州自然历史博物馆的合作促进了我们对这些非凡化石组合的研究，导致了我们渴望报告的令人兴奋的发现” Lerosey 说-四月。
