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  2008 年 11 月 4 日 星期
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八臂仙母虫5.6亿年前的“水母”
  南京古生物专家又一重大发现

  远古动物不但长相奇特,科学家们为它们起的名字通常也非常拗口,但这都不妨碍它们成为轰动古生物界的明星。近日,一只大约5.6亿年前的埃迪卡拉纪原始动物“八臂仙母虫”进入全世界古生物学家们的视野,它现身于贵州江口县翁会村的一个小山坡上,是迄今我国发现最早的长大的动物实体化石,也是早期生命演化研究的又一重大发现。

  日前,以中国科学院南京地质与古生物研究所朱茂炎研究员为首的中、澳、美三国科学家小组,将这一研究成果发表在最新一期国际著名学术期刊《地质学》上,国际著名的美国《Discovery》网站也对该研究成果进行了相关的新闻报道。

  快报记者 安莹

  惊现不明身份化石

  贵州省东北部的江口县,是一个无名的小县城,但在地质学家的眼里,这里却是世界稀有的“化石宝库”,吸引着全世界的地质学家前来采集化石。中国科学院地质与古生物所的研究员朱茂炎也不例外,每年,他和同事都要来江口几趟。

  2006年的一天,朱茂炎到江口县一个小山坡上采集化石,这次他发现了一些前所未见的化石,它呈现出椭圆的盘形,比1元人民币硬币稍大,直径25毫米~31毫米,这样的体形在微体动物统治的早期动物世界里已经算得上是庞然大物了。最为奇特的是,这些动物每只都有八条侧缘平滑、呈螺旋状向外辐射的旋臂。究竟这种外表看起来像水母的东西是动物、藻类还是真菌?朱茂炎对它的身份一时也无法琢磨透。出于职业的敏感,朱茂炎隐隐觉得这些化石不同寻常,决定把它们带到南京再仔细研究。

  珊瑚、水母的远古亲戚

  根据采集化石的岩石层年份,朱茂炎认为这块化石的年代属于5.6亿年前的埃迪卡拉纪。随着研究的深入,科学家发现,这个化石属于动物演化早期阶段出现的大量双胚层动物类型中的一类,类似现代海洋中的珊瑚、水母和海葵等动物。今年年初,这种动物被命名为“八臂仙母虫”。

  在显微镜下面,朱茂炎发现这个化石有着奇特的悬臂,这些旋臂在动物活着的时候是椎状的,但在化石形成过程中被压扁了。旋臂是致密的碳质实体,最大宽度可达2毫米,厚度接近1毫米。旋臂的一端汇聚在盘体的中央,另一端互相叠置,并在盘体边缘形成封闭的环状。研究人员推测,这可能意味着此种动物的旋臂被一个扁平的囊膜包裹,而旋臂之间充满流动的有机质。

  没有嘴巴也能进食

  而令古生物学家百思不得其解的是,“八臂仙母虫”没有任何口孔或触手的痕迹,它该如何进食呢?能够作为参照的现生动物极为罕见,比如栉水母和八射珊瑚,但它们之间的许多差异仍使研究人员满腹疑问。古生物学家也并不清楚那些旋臂是做什么用的。

  现在能够推测的是,“八臂仙母虫”生活在海里,但并不是浮游动物,而是栖息在海底。因为从化石中也看不到它们有任何适于主动游泳的器官。它们可能靠着八个辐射状的臂膀吸收海底的微生物来取食物。

  我国发现的最早动物成体

  通常埃迪卡拉纪发现的化石都是印痕化石,就像人们踩过的脚印,无法仔细辨认。而朱茂炎采集的化石却是完整的,展现出生物原本的形态,这是第一次发现埃迪卡拉生物群中的生物保存着“完整的身体”。

  以往,在贵州著名的瓮安生物群中曾经报道过最古老的化石动物群,包括海绵动物、腔肠动物等早起动物类群,但大多是以动物卵和胚胎的形式保存的,只能借助显微镜才能研究它们的“长相”,但是“八臂仙母虫”却不同,朱茂炎告诉记者,它是我国发现的最早动物成体化石,可使早期动物的研究放大到厘米的尺度,让人们可以直接目睹埃迪卡拉早期动物的风采。

  南北半球发现同种生物化石    

  2006年,也就是发现化石的同年,朱茂炎参加了在北京召开的国际古生物大会。会上,朱茂炎和澳大利亚古生物专家J.Gehling碰到了一起。朱茂炎说,“我在贵州发现了一块不明身份的化石,和你在南澳发现的印痕化石同属于埃迪卡拉纪,会不会两者之间有关系呢?”J. Gehling一听来了兴趣,当场双方把化石拿出来进行对比,发现二者的结构十分类似。经过中、澳、美三方科学家多次对比研究发现,中澳发现的化石属于同一种生物,这个发现令科学家们十分惊喜。

  埃迪卡拉生物群找到了“组织”

  当两国科学家将这一新发现公之于世时,引起了国际同行的高度关注。

  为何小小的“八臂仙母虫”能引起古生物界如此巨大的轰动呢?这要从埃迪卡拉化石群独特的特性来解释。埃迪卡拉化石是生活在5.7亿-5.4亿年前地球上的一类形态和结构特殊的生物,作为地球上首次出现的大而复杂的生物群,它们给演化生物学家和地质学家带来大量的难以回答的问题。

  首先,埃迪卡拉化石为没有矿化的外壳和骨骼软躯体生物,却通常被发现在不易保存化石的石英砂岩中,并呈现三维立体形态,这在此后的5亿年地球历史上是没有的。第二,埃迪卡拉化石个体大、形态多样,但是缺乏动物通常所具有的进行运动、取食和消化等功能的器官。因而,科学家们对埃迪卡拉化石生物属性和生活方式的解释存在观点截然不同的假说,它们曾经被认为是真菌、地衣、原核生物、原始多细胞动物,甚至被认为是属于一个与现生生物界没有亲缘关系的独立生物界。有科学家曾经这样解释埃迪卡拉化石,它们代表着地球上动物大量出现之前的一次失败了的演化试验。埃迪卡拉化石所生存的时代曾被描述为一个没有相互捕杀的“埃迪卡拉花园”,是地球上生命经历了大约30亿年漫长、缓慢的微观演化之后而出现的一类大型复杂生命,在5.4亿年前动物的“寒武纪大爆发”之前已经灭绝。

  但此次发现不仅证明埃迪卡拉生物群中也有动物的存在,也让埃迪卡拉生物群和现今的动物界建立起了联系,因为八臂仙母虫和如今海洋中水母、珊瑚都有着亲缘关系。

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