瓮安动物群的研究再传佳音

日期 2004-06-03　来源：简报　作者：　【大中小】　【打印】　【关闭】

　　本文提要：国家自然科学基金重点项目《动物多样性的起源和早期演化的宏观图景》又获得突破性进展――在贵州瓮安前寒武纪陡山沱组瓮安动物化石群发现了5亿8千万年前最古老两侧对称动物化石。这一化石的发现和研究首次将两侧对称动物可靠化石记录的历史前推至寒武纪之前4千万年（即5亿8千万年前），为探索真体腔动物的起源提供了重要线索。该研究成果将被《科学》杂志作为研究论文发表。《科学》杂志在论文正式发表之前，于2004年6月3日通过网络作为特快新闻向全球公布了这一最新发现。　　早在1998年2月5日，陈均远和李家维等与张昀（已故北京大学教授）和肖书海等两个小组在同一天分别在美国《科学》杂志和英国《自然》杂志公布了5亿8千万年前来自中国贵州瓮安动物群的多细胞动物和胚胎化石的发现。美国华盛顿邮报在当日发表专评，称这一发现意外地打开了通向地球生命一个神奇而关键时期历史的窗口……，新的发现打开了寻找古老动物化石纪录新的途径，这好象蒙在眼前的重雾突然地消散……。这一发现被国际科学界誉为本世纪进化生物学最重要的科学进步之一，将在科学界激起漪涟……。　　在1998年之后，我国科学家对瓮安动物化石群开展了一系列的研究并取得了许多重要的发现。这些发现包括腔肠动物成体化石和胚胎化石以及可能两侧对称动物胚胎化石的发现。以上的发现分别于2000年两次在《美国科学院院报》和2002年《发育生物学》杂志公布。　　但两侧对称动物是否在5亿8千万年前存在，如果存在的话它们到底长什么样,科学界迫切想要找到答案，而这一答案有待于化石的发现。　　在国家自然科学基金面上项目《前寒武纪瓮安动物群及其埋藏学、生态学和发育生物学》，重点项目《动物多样性的起源和早期演化的宏观图景》的资助下，陈均远和他的同事经历了近6年夜以继日的努力，通过对最近发现的近10块保存精致的两侧对称动物化石的研究，终于在两侧对称动物起源研究方面，取得了重大突破性进展。　　以上化石发现于贵州瓮安前寒武纪陡山沱组瓮安含磷段。陈均远等将保存在这一含磷层内的动物化石称之为瓮安动物化石群。由于当前所发现的这一动物化石很小，只有0.2毫米，它所生存的时间又非常特殊，相当于我们地球雪球事件的严冬刚刚过去、早春刚刚来到的瞬间，于是陈均远等将这一古老的动物命名为“小春虫”，并将这一最古老动物种的名称的荣誉献给了这一动物化石产地——我国的贵州。　　尽管这一古老动物个体很小，却保存了一对体腔、成对排列的感觉窝等两侧对称构造。这一动物由外胚层、内胚层和完全中胚层所组成，是迄今为止已知最古老的真体腔两侧对称动物的化石代表。这一动物消化道前端具有向腹部开口的口部和紧接口之后的咽道，咽道由多层构造的咽壁所包绕。这一动物构造复杂性表明它已经处于成年期的发育阶段。这一化石的发现首次将两侧对称动物可靠化石记录的历史前推到了寒武纪之前4千万年。　　真体腔动物的起源至今仍是科学之谜。这一古老真体腔动物化石的发现将为探索真体腔动物的起源提供了重要的线索，表明真体腔很可能是两侧对称动物的一个古老特征。　　这么小的动物就已经开始出现三胚层的构造这一现象暗示了形成三胚层两侧对称动物所必须的发育程序发生的时间可能要早于形成大型个体生长程序发生的时间。小春虫复杂的身体构造同时也说明两侧对称动物发育阶段的基因工具包以及模式形成机制早在寒武纪之前4千万年已经形成。　　陈均远教授认为这一古老微型动物主要生活在浅水潮下高能带。在这一地带由于水流和海浪极为活跃，这些大小只有0.2毫米的动物随时都有可能被水流和海浪卷走的危险。因此这一动物类似于现生微型动物群主要隐居在海底灰屑之间的空隙之内，这样不仅使这一动物免受水流和海浪的骚扰，同时空隙内保存了大量生物递解所释放出来的可溶性的有机质和有机质残屑，为这一动物提供了充足的养料。这一动物口位于腹前端、紧接口之后具有一个发达的咽管。根据以上特征陈均远教授认为这一动物可能通过位于腹部的口在咽部肌肉的协助下以吮吸方式从周围吮取溶于水中或悬浮于水中的有机养料。陈均远还认为以上隐居在岩屑空隙及吮吸取食方式很可能是一个古老的生态方式，而食草性和潜穴方式的发生时间要晚于以上的生态方式。