作者MLChens (愛時尚的資工人)
看板Ancient
標題中國發現最早動物化石 動物起源推前至6.32億年
時間Sat Apr 7 09:25:46 2007
讀者或許記得,前不久快報報導,南京地質古生物研究所的專家研究甕安化石時,發
現了迄今為止最早的動物胚胎───距今5.8億年,並將它命名為『裝飾大球』。
時隔不久,南京古生所的專家再次取得新突破,他們在研究三峽宜昌陡山沱地層時,
發現了動物休眠卵化石,從而再次刷新了『史上最早的動物』的紀錄,將動物的存在史向
前推進了5000萬年。當眾多古生物化石還在為自己是動物還是植物身份『煩惱』時,這個
外表披著休眠囊胞的小東西可以幸運地對外大聲宣布:『我是動物!不過我在6.32億年前
睡著了。』
過去
它曾身份不明被認為是植物
在尹磊明教授的辦公室里,記者見到了這個小東西,它隱藏在薄薄的岩石切片中,透
過顯微鏡記者看到了它那淡如煙黛的囊胞。必須承認,能與它面對面,是件幸運的事情。
這不僅是因為目前世界上像它這樣的物種屈指可數,還因為我們和它之間隔著6億多年的
時光───它是世界上至今為止最早的動物化石痕跡。由於還沒給它起個像動物的名字,
專家們暫且稱呼它『藻類身份時代』的名字───天柱山。
利用化石看到幾億年前生物的存在狀態,是一件浪漫的事。然而,如今依舊有數以萬
計的海洋微體浮游生物化石分不清自己的身份,不知道它們是屬於動物還是植物,因此它
們被統稱為『疑源類』,也就是身份不明的物種。『天柱山』就被劃分到了『疑源類』。
科學家們為了搞清它們的身份,始終不斷探索。
1998年,科學家首次披露了貴州甕安埃迪卡拉紀陡山沱組地層中(約5.8億年前)存在
大量的動物胚胎化石,這就是著名的『甕安生物群』,它代表著地球上已知最可靠的動物
化石記錄。
然而,關于『甕安生物群』中胚胎化石的認識在學術界仍然存在爭議。美國學者認為
,陡山沱組地層保存的球形化石是巨大硫細菌化石(一種藻類化石),而非動物化石。因此
,甕安動物化石的身份需要更多更有力的證據。
現在
它的休眠皮囊證實它是動物
2006年夏天,以尹磊明為首的科學家小組來到了三峽,在這一區域他們決定為『疑源
類』的微體化石正名,同時為埃迪卡拉紀(隱生宙最後的一段時期,一般指6.3億年至5.42
億年前)的年代劃分提供最新的地層對比證據。
科學家們選擇在『天柱山』的老家宜昌曉峰河剖面站開展研究,專家們獲得了大量保
存完好的滿z酊礸菕y突刺』的『疑源類』化石。
在顯微鏡下,科學家們發現了一些特別的地方。『天柱山』的微體化石不但具有動物
胚胎的發育特徵,這些發育分裂的球還被包裹在一個奇怪的『皮囊』里。這個皮囊的外表
有很多的圓柱刺向外突起。
科學家們拿『天柱山』與印度尼西亞和荷蘭北部發現的一種橈枝動物的卵囊胞做比較
,發現二者『皮囊』的早期卵裂的胚胎很相似。
這樣的發現讓科學家們很興奮,否定了『天柱山』是藻類化石的屬性,而這個『皮囊
』也是動物的休眠卵,也證實了早期後生動物(8.5億年~6.3億年前)胚胎與其他許多真核
生物一樣,具有顯著刺狀突起的休眠囊胞。
價值
它是甕安動物化石的新物証
『天柱山』是動物的身份確認下來了。與此同時『天柱山』的『年歲』也是科學家們
要解決的問題之一。因為『天柱山』的『年歲』和懸而未決的『甕安生物群』的時代問題
緊密相連。
科學家們對湖北宜昌曉峰河剖面陡山沱組燧石結核進行地層研究,發現『天柱山』在
陡山沱組底部就有,而這個岩石層顯示的資訊年代是6.3億年~5.8億年前。科學家們通過
岩石切片的最底層面進一步發現,『天柱山』的『皮囊』最早出現在6.32億年前,可惜『
皮囊』內的胚胎由於地質的變遷沒有完整的保留。幸運的是,『天柱山』在5.8億年前的
岩石層中再次出現,而這一次,『皮囊』完整地包裹在胚胎外面。
科學家們肯定了『天柱山』將動物起源時間提前到6.32億年前,也為『甕安生物群』
代表著世界上已知最可靠的動物化石記錄提供了有力的證據。尹磊明告訴記者,天柱山的
『皮囊』標本非常少,6.3億年前的不到3個,5.8億年前的也不過幾十個。
據了解,這次的研究成果,將刊登在今天的英國《自然》雜誌上,題為《陡山沱滯育
卵囊重動物胚胎化石》,該文章由中科院南京地質古生物所尹磊明研究員為首的科學家小
組共同完成。
-記者追問
它為什麼『沉睡』?
6億年前的震旦紀,地球剛從一個極不利于生命生存、長達一億多年的大冰期時代(雪
球事件)走出來。『天柱山』就在這個時候出現。專家們表示,6億年前的氣候條件很惡劣
,只適合一些低等植物生存,『天柱山』的出現也讓人類認識到,早期的後生動物和後生
植物幾乎同時在新遠古代末期『雪球事件』結束之後就已經出現了。他們生活的地方是在
潛海。
那麼為什麼『天柱山』會有皮囊呢?尹磊明研究員告訴記者,這和6億年前的氣候有
關係,可以想像6億年前,地球上的溫度忽高忽低,炎熱和寒冷的程度都讓地球上的生物
琢磨不透,加上那個時候地球上大氣含氧量不高,供給『天柱山』的食物實在有限,聰明
的『天柱山』在6億年前就懂得用休眠的方式z荋蹎C『新陳代謝』的速度延長生命。當它
覺得自己身體不適的時候,就選擇像春蠶吐絲作繭一樣,用一個休眠囊把自己包裹起來,
沉睡一陣子。至於什麼時候睡醒,專家們也沒有一個准確的答案。
-研究手記
在3cm2的標本上作業1年
在尹磊明研究員的辦公室里,存放著600多個『天柱山』的薄片標本。這些標本厚30
微米,大小在3平方厘米左右。
尹磊明教授告訴記者,一年前,專家組從宜昌曉峰河帶回來幾件標本,這對於每年幾
乎有三分之一時間vb野外的他來說,是很平常的事。
『天柱山』的化石有點與眾不同,一般的胚胎化石是鈣質的,只要經過化學液體的浸
泡分裂,就可以進行顯微鏡下的研究。而『天柱山』不同,它的斷面是硅質岩,需要用金
剛石進行切片。
尹研究員介紹,切片的過程中有偶然性,修理師們只能完全憑著感覺切出完整的動物
胚胎原形。600多片薄片陸續切了半年的時間,科學家們就是在這3平方厘米的標本上進行
作業,對岩石層進行層層剖析,記者看到,每一個切片都有紅筆標示,專家介紹,這些紅
標示在顯微鏡下就成了座標,根據座標,一點一點地照出動物的胚胎痕跡。也正是這一個
個紅色的座標為埃迪卡拉紀提出了新的年代化分方案。也為研究全球埃迪卡拉紀早期地層
保存的『大型複雜疑源類』的生物屬性及其分布拓開了新思路。
不斷刷新的『動物存在史』:
2007年2月,『貴州小春蟲』的紀錄再次被『裝飾大球』刷新,中科院南京地質古生
物研究所的肖書海、周傳明、袁訓來3位研究員和澳大利亞、瑞士、美國、英國、瑞典等5
個國家的另 12位科學家經過細致入微的研究,專家表示『裝飾大球』同樣生活vb5.8億年
前,從動物演化過程看可以肯定比『貴州小春蟲』出現的時間還要早。
1998年2月5日,南京地質古生物研究所陳均遠和肖書海、張昀兩個科學小組分別在《
科學》和《自然》雜誌上報導了來自中國貴州甕安5.8億年前的多細胞動物化石發現。甕
安動物化石群所代表的時間比寒武紀早了四千萬年,該發現被譽為二十世紀演化論最重大
的成就之一。
2004年和2006年,由南京地質古生物所陳均遠等在美國《科學》雜誌上報導的兩側對
稱動物『貴州小春蟲』和由極夜構造的動物胚胎化石等,是當時發現的最早的動物胚胎化
石。僅為兩側對稱動物在甕安動物群的存在提供新的重要依據,而且表明兩側對稱動物螺
旋卵超門在5.8億年前可能已經出現。
http://news.sina.com.tw/tech/sinacn/cn/2007-04-05/170438142550.shtml
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