貴州發現6.1億年前“籠脊球”,揭示你未知的秘密

最近,中科院南京地質古生物研究所與英國、瑞典、瑞士學者合作,在甕安生物群中發現一類6。1億年前的胚胎化石“籠脊球”,記錄了動物從單細胞祖先向多細胞祖先演化的關鍵一步,被科學界普遍認為,或將成為解開這一謎團的鑰匙。

貴州發現6.1億年前“籠脊球”,揭示你未知的秘密

此次成果為在貴州甕安生物群中發現的胚胎化石“籠脊球”,是迄今人類發現最古老的與動物相關的胚胎化石,為揭開動物起源之謎提供了重要新線索。

從古至今,人們對動物究竟是何時並如何起源的抱有天然的好奇心,但直到今天,這仍然是演化生物學領域懸而未決的重大科學難題。

參與整個採集及研究過程的中科院南京地質古生物研究所副研究員殷宗軍告訴記者,此次發現的胚胎化石“籠脊球”整體呈球形,單個直徑不足1毫米,儲存了精美的多細胞結構。結果顯示,這些“籠脊球”在充滿營養物質的厚壁囊包中發育,發育過程既類似動物的單細胞近親,又更為複雜,顯示出有規律的細胞遷移、重組等動物胚胎特有的發育機制。這就是說,“籠脊球”化石記錄了動物由單細胞向多細胞演化的關鍵一步。正是這一步,為真正有細胞和組織分化的動物出現奠定了生物學基礎。現代動物界包括三十多個動物門類,已有研究表明它們擁有一個距今大約7億多年的共同祖先。

殷宗軍打比方說,如果把地球上出現的第一個動物比喻成“雞”,那麼“蛋”存在著一個複雜的胚胎髮育機制,這個研究揭示,這個“蛋”早在6。1億年前就出現了,比“雞”——動物大量出現早了4000多萬年。

殷宗軍向記者補充說,其實早在2000年,就有科學家發現了這種化石的存在,並命名為“籠脊球”。但當時的化石儲存不好,看不到太多的生物學結構,以致長期被忽視。相反,2007年採集到的化石,透過電子掃描顯微鏡觀察後,發現儲存得很好,甚至有清晰的細胞結構,以及完整的囊包等,非常精美。而這,就是12年後引起轟動的化石樣品。

如果我們將動物比喻成一隻雞的話,那麼複雜的胚胎髮育過程就是孵化出小雞的蛋,它橋接了動物的單細胞祖先和動物多細胞祖先之間的鴻溝。而“籠脊球”化石的發現恰恰就表明,孵化出動物這隻小雞的蛋在6。1億年前就已經出現了。換言之,“籠脊球”化石記錄了動物從單細胞祖先向多細胞祖先演化的關鍵一步,這一步為真正有細胞和組織分化的動物的出現奠定了生物學基礎。

現今一些動物胚胎在原腸胚期的發育過程,仍然展示了與籠脊球之間的高度相似性,比如一些水母和海膽的原腸胚。