2—3立方毫米,半粒米大小,常年泡在海水中吸微生物,這個(gè)小生命,居然就是地球上各種動(dòng)物的老祖先——遠古海綿!中科院南京地質(zhì)古生物的專(zhuān)家最近“捉”到了它們的化石,測定年齡已有6億歲。這不僅是全球發(fā)現的最古老的海綿動(dòng)物化石,而且意味著(zhù)復雜的多細胞動(dòng)物起源的時(shí)間可能遠遠超過(guò)古生物學(xué)家的傳統推測。今天上午,該研究成果將發(fā)表在著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊《美國科學(xué)學(xué)院》院報上。
遠古海綿 可能是人類(lèi)的祖先
“我們是誰(shuí)?我們從哪里來(lái)?”這是困擾人類(lèi)的永恒問(wèn)題。為了解開(kāi)包括人類(lèi)在內的地球上生命起源的秘密,生物學(xué)家根據基因排列順序進(jìn)行追蹤,古生物學(xué)家則在化石中尋找著(zhù)答案。而海綿這種不起眼的海洋生物,它的化石恰恰有非常重要的研究?jì)r(jià)值。
海綿是地球早期生命演化中一種低等的動(dòng)物,在早期生命的構成中占有重要地位,在所有動(dòng)物門(mén)類(lèi)中約占5%的比例。在前寒武紀和寒武紀的地層中,古生物學(xué)家都曾發(fā)現了大量的海綿化石,他們就此確定:海綿在生命結構方面保存著(zhù)最原始的特征,還見(jiàn)證了寒武紀生命大爆發(fā)的過(guò)程。
南京地質(zhì)古生物研究所朱茂炎課題組的成員殷宗軍博士介紹,正因為這個(gè)原因,古生物專(zhuān)家都對“尋找古老海綿”興趣濃厚,希望能從中解開(kāi)動(dòng)物起源的奧秘?上,多年來(lái)科學(xué)家們收獲甚微,鮮有新的發(fā)現。
全球最早 專(zhuān)家發(fā)現6億年前海綿
沒(méi)想到,中科院南京地質(zhì)古生物所的專(zhuān)家在貴州有了突破。
在貴州甕安的磷礦地層中,有著(zhù)全球科學(xué)界廣泛關(guān)注的甕安生物群,為研究動(dòng)物在“寒武紀生命大爆發(fā)”之前的起源和早期演化歷程,提供了獨一無(wú)二的實(shí)證材料。南京地質(zhì)古生物研究所的朱茂炎研究團隊采用新的技術(shù)手段,對當地進(jìn)行了大量的標本研究,終于取得了激動(dòng)人心的進(jìn)展——他們在甕安生物群中發(fā)現了一枚保存完好的原始海綿動(dòng)物化石。
殷宗軍博士表示,這枚名為“貴州始杯海綿”的化石很細小,只有2—3立方毫米,比一粒米還小。最珍貴的是,它還是一個(gè)“三維立體化石”,專(zhuān)家先用化學(xué)溶蝕法將它們剝離出來(lái),然后放在最先進(jìn)的大型科學(xué)裝置同步輻射光源下觀(guān)察,在不損害化石的情況下,能夠觀(guān)察到標本化石的三維“亞微米尺度”的結構。
記者看到,它們呈現不規則的杯狀,動(dòng)物的細胞組織結構也清晰易辨。專(zhuān)家們都驚嘆它有相當精美的細胞結構、完好的水溝系統——真是一個(gè)“完美”的原始海綿化石。正是發(fā)現了這枚化石,讓科學(xué)家們相信,6億年前最原始的海綿已經(jīng)出現了,而且海綿體動(dòng)物的年齡也因此向前推進(jìn)了6000萬(wàn)年。
探秘海綿 用“水溝”吸微生物維生
僅有半粒米大小的最原始的動(dòng)物,它們會(huì )走嗎,怎么進(jìn)食,怎么生活?殷宗軍博士在掃描電鏡下發(fā)現,這些“海綿體動(dòng)物”,其表面的扁平細胞和現代海綿表面的扁平細胞,無(wú)論是細胞形態(tài)還是細胞之間的連接方式都十分一致。
而化石表面不同區域覆蓋的細胞具有不同的形態(tài)和定向,細胞之間發(fā)育了數量眾多的小孔,這些小孔直通有開(kāi)口的腔室,和腔室一起形成了簡(jiǎn)單的“水溝系統”,為生物體提供了與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的通道。專(zhuān)家們說(shuō),種種生物學(xué)特征表明,它與現代海綿動(dòng)物有明顯的不同,但是總體上非常相似。
專(zhuān)家們據此推測,6億年前的海綿動(dòng)物是不會(huì )行走的,它們固定附著(zhù)在淺水區的海底,“獵食”的方式也是很原始和簡(jiǎn)單的,就是通過(guò)簡(jiǎn)單的水溝系統,鞭毛的運動(dòng)產(chǎn)生水動(dòng)力,靠著(zhù)把吸進(jìn)來(lái)的水中微生物濾食,以維持生命。
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