上圖為海百合成體照片，下圖為海百合胚胎發育過程。摘自Lacalli, T. Nature 421, 120 (2003)。
一種棘皮動物海百合的未知胚胎被描述了，它揭示了描述性科學對演化生物學的重要性。海百合是活化石，其胚胎的發現，對瞭解棘皮動物和脊索動物的演化非常重要。
海百合一般被認為是最古老的棘皮動物，牠們的化石早在五億年前就出現了。牠們生活在深海裡，要在良好狀態下採集牠們到實驗室裡研究是相當困難的。所以以致牠們的胚胎和幼蟲迄今還未有人能好好觀察。至到東京大學的雨宮昭南等人到東京西南海域作考查，那邊的海百合成體生活在一百公尺深的海裡。他們不用撈網和拖網，而是利用刺網來採集海百合，加上了當地漁民的協助，他們得到了健康和懷孕的海百合，並且在實驗室裡下了蛋。
這項研究的意義在於發現了棘皮動物門內有趣的演化關聯，以及得到了「失落」的幼蟲形態。無脊椎動物的幼蟲的形態多樣性非常高，而且相當漂亮。大多數幼蟲都很小（小於1 mm）而且有纖毛協助運動。相常同一門的動物幼蟲有一定的類型，幼蟲間的相似度可以反映出演化的關聯，雖然成體之間反而差異甚大。所以動物學家對新描述的幼蟲形態都有相當大的興趣，尤其是活化石如海百合。
台灣清華大學生命科學系的李家維和中國科學院南京地質古生物研究所的陳均遠早在1998年發現貴州磷礦中大量的動物胚胎化石，但苦無比較胚胎學的訓練，許多不同形態的胚胎無法被詳細辨識研究，後來遇到加州理工的發育學家Eric Davidson才開始對前寒武紀胚胎進行比較分析，並且得到非常今人興奮的進展。因此，新胚胎和幼蟲形態的發展，對解開動物早期演化之謎也是非常重要的，在前寒武紀中發現大量多樣性非常高的胚胎，然而只有少數動物胚胎形態被確認，因此大量的比較胚胎學研究是確認那些胚胎化石的先決條件。
雨宮昭南等人發現海百合的發育像是一種海星，並且有一個稱為doliolaria的時期。Doliolaria是一種充滿卵黃而無特別特徵的卵形物，擁有四至五排的纖毛，牠們不會進食直到變態成為年輕成體。雖然牠們不進食，但牠們長得像其他棘皮動物－－海星、海膽和海參的可進食幼蟲。這些新發現的幼蟲和海參的耳狀幼蟲很相似，雖然比較簡單了點。
纖毛食浮游生物的幼蟲一般上被認為是棘皮動物的原始特徵，因為牠們的近親－－半索動物也有相同的時期。可是很今人困窘的是，海百合沒有相似的幼蟲，雖然牠們是最原始的。這個新結果支持了棘皮動物早期生命史中演化出耳狀進食期和非進食doliolaria的說法。這個發現有兩大意義。
身為後口動物的「基部」（basal）成員－－即比較早分化出來的成員，棘皮動物有潛力演化成為脊索動物。這是一個演化的大謎題，有一些解釋認為脊索動物演化自耳狀幼蟲。Walter Garstang在1894年提出的假說中，脊索動物的背部神經索是是幼蟲兩側平行纖毛折疊成的。雖然纖毛排真接轉換成神經索的想法並不被廣泛接受，但纖毛排卻是耳狀幼蟲主要形成神經之處，所以它們參與了脊索動物的神經系統之演化是合理的推測。
另一個大意義是幼蟲特徵的生存形式。如果耳狀進食幼蟲和doliolaria都是原始的，則在所有現生棘皮動物中，海參保持古老特徵最徹底。雖然分子演化與形態學研究皆把的研究把海參放到演化樹的最頂端成為衍生的「冠群」（crown group）。決定何種形態特徵是原始的或是衍生的，一向是非常困難的。然而海參公認為最晚演化出的，雖然還有不少原始特徵。
同樣的問題充斥著無脊椎動物，尤其是比較原始的類群。紐形蟲就是一例，他們是原始原口動物，但牠們的胚胎具有較多的衍徵因此在親緣關係重建上較無意義，且幼蟲只存在於該門中較為進化的分類群。而棘皮動物的例子則顯示這樣的推論是錯誤的，依據大量的特徵（尤其是成體的）可能嚴重誤導牠們的演化史。加拿大維多利亞大學的Thurston Lacalli認為演化學裡保持開明的態度在某程度上是一種藝術。
原學術論文：
Nakano, H., Hibino, T., Oji, T., Hara, Y. & Amemiya, S. Larval stages of a living sea lily (stalked crinoid echinoderm). Nature 421, 158-160 (2003).
--參考來源：
Lacalli, T. A larval revelation. Nature 421, 120 - 121 (2003); doi:10.1038/421120a
--相關連結：
Introduction to the Crinoidea
http://www.ucmp.berkeley.edu/echinodermata/crinoidea.html
本文原刊登於SciScape：
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=961 
