据新华社4月5日电中科院南京地质古生物研究所4日召开新闻发布会宣布,以该所古生物专家为主的中美古生物专家小组,发现了迄今为止最早的动物休眠卵化石,这将科学界已知的动物起源时间提前至6.32亿年前,比此前已知的5.8亿年前又早了5000多万年。
过去
它曾身份不明被认为是植物
它隐藏在薄薄的岩石切片中,淡如烟黛的囊胞只有通过显微镜才能看到。由于还没给它起个像动物的名字,专家们暂且称呼它“藻类身份时代”的名字———“天柱山”。在人类已经研究过的化石中,依旧有数以万计的海洋微体浮游生物化石“分不清”自己属于动物还是植物,因此它们被统称为“疑源类”。“天柱山”也曾是“疑源类”的一员。1998年,科学家首次披露了贵州瓮安埃迪卡拉纪陡山沱组地层中(约5.8亿年前)存在大量的动物胚胎化石,这就是著名的瓮安生物群,它代表着地球上已知最可靠的动物化石记录。然而,关于瓮安生物群中胚胎化石的认识在学术界仍然存在争议。美国学者认为,陡山沱组地层保存的球形化石是巨大硫细菌化石(一种藻类化石),而非动物化石。与此同时,瓮安生物群的时代问题也是一个悬而未决的科学问题。在对瓮安生物群及相关地层的年代,即处于地球生命演化重要阶段的埃迪卡拉纪(一般指6.3亿年至5.42亿年前)提出新的年代划分设想后,以尹磊明为首的科学家小组于2006年在三峡地区展开了相关研究。
现在
它的休眠皮囊证实它是动物
研究中,科学家们获得了大量保存完好的满身长着突刺的“疑源类”化石。在显微镜下,科学家们发现了一些特别的地方。“天柱山”的微体化石不但具有动物胚胎的发育特征,这些发育分裂的球还被包裹在一个奇怪的皮囊里。这个皮囊的外表有很多的圆柱刺向外突起。科学家们拿“天柱山”与印度尼西亚和荷兰北部发现的一种桡枝动物的卵囊胞做比较,发现二者皮囊的早期卵裂胚胎很相似。这样的发现让科学家们很兴奋,否定了“天柱山”是藻类化石的属性,而这个皮囊也是动物的休眠卵,也证实了早期后生动物(8.5亿年~6.3亿年前)胚胎与其他许多真核生物一样,具有显著刺状突起的休眠囊胞。
价值
它是瓮安动物化石的新物证
“天柱山”是动物的身份确认下来了。与此同时,“天柱山”的“年岁”也是科学家们要解决的问题之一。科学家们对宜昌的陡山沱组燧石结核进行地层研究,发现“天柱山”在陡山沱组底部就有,而这个岩石层显示的信息年代是6.3亿年至5.8亿年前。科学家们通过岩石切片的最底层面进一步发现,“天柱山”的皮囊最早出现在6.32亿年前,可惜皮囊内的胚胎由于地质的变迁没有完整的保留。幸运的是,“天柱山”在5.8亿年前的岩石层中再次出现,而这一次,皮囊完整地包裹在胚胎外面。科学家们肯定了“天柱山”将动物起源时间提前到6.32亿年前,也为瓮安生物群代表着世界上已知最可靠的动物化石记录提供了有力的证据。尹磊明说,天柱山的“皮囊”标本非常少,6.3亿年前的不到3个,5.8亿年前的也不过几十个。据了解,这次的研究成果刊登在5日出版的英国《自然》杂志上。
追问
它为什么“沉睡”?
6亿年前的震旦纪,地球刚从一个极不利于生命生存、长达一亿多年的大冰期时代走出来。“天柱山”就在这个时候出现。那么为什么“天柱山”会有皮囊呢?尹磊明说,这和6亿年前的气候有关系。可以想像6亿年前,地球上的温度忽高忽低,炎热和寒冷的程度都让地球上的生物琢磨不透,加上那个时候地球上大气含氧量不高,供给“天柱山”的食物实在有限,聪明的“天柱山”在6亿年前就懂得用休眠的方式来减慢“新陈代谢”的速度延长生命。当它觉得自己身体不适的时候,就选择像春蚕吐丝作茧一样,用一个休眠囊把自己包裹起来,沉睡一阵子,不想这一觉,竟睡过了漫漫6亿多年。
内幕
它“籍贯”湖北
在尹磊明的办公室里,存放着600多个“天柱山”的薄片标本。这些标本厚30微米,大小在3平方厘米左右。尹磊明说,一年前,专家组从湖北宜昌晓峰河带回来一些标本,其中就有与众不同的“天柱山”,一般的胚胎化石是钙质的,只要经过化学液体的浸泡分裂,就可以进行显微镜下的研究。而“天柱山”的断面是硅质岩,需要用金刚石进行切片。尹研究员介绍,切片的过程中有偶然性,修理师们只能完全凭着感觉切出完整的动物胚胎原形。600多片薄片陆续切了半年的时间,科学家们就是在这3平方厘米的标本上进行作业,对岩石层进行层层剖析,再根据坐标,一点一点地照出动物的胚胎痕迹。
链接
不断刷“旧”的“动物存在史”
1998年2月5日,南京地质古生物研究所公布在贵州瓮安5.8亿年前的多细胞动物化石的发现。瓮安生物群所代表的时间比寒武纪早了4000万年,该发现被誉为二十世纪演化论最重大的成就之一。2004年和2006年,南京地质古生物所陈均远等在美国《科学》杂志上两次发表了关于两侧对称动物“贵州小春虫”和由极夜构造的动物胚胎化石的发现,这是当时发现的最早的动物胚胎化石。今年2月,“贵州小春虫”的纪录再次被“装饰大球”刷新。
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