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        甕安生物群化石屬性判定增添新證據(jù)

        2011-08-15 00:52:53
        科技傳播 2011年23期
        關(guān)鍵詞:生物群內(nèi)陷甕安

        中國(guó)貴州甕安生物群,是全球已知最古老的多細(xì)胞動(dòng)物化石記錄,其中已經(jīng)被報(bào)道的“內(nèi)陷式原腸胚化石”一直存有爭(zhēng)議。有觀點(diǎn)認(rèn)為這是動(dòng)物胚胎化石,也有觀點(diǎn)認(rèn)為這是植物化石。最近,中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所殷宗軍、朱茂炎運(yùn)用新技術(shù)對(duì)化石進(jìn)行了分析,分析結(jié)果顯示,甕安生物群化石很有可能是多細(xì)胞藻類,而非動(dòng)物化石。這為化石屬性的判定增添了一項(xiàng)新證據(jù)。相關(guān)研究發(fā)表在《科技導(dǎo)報(bào)》2011年第26期。甕安生物群是指發(fā)現(xiàn)于中國(guó)貴州省甕安磷礦采區(qū)埃迪卡拉紀(jì)(震旦紀(jì))陡山沱期的磷酸鹽化特異埋藏化石群,距今約5.8億年。自1998年首次報(bào)道動(dòng)物胚胎化石以來,就引起了國(guó)際古生物學(xué)界和演化生物學(xué)界的廣泛關(guān)注。甕安生物群化石種類包括藍(lán)細(xì)菌、真核多細(xì)胞藻類、多細(xì)胞動(dòng)物胚胎以及一些親緣關(guān)系尚不明了的疑難化石。其中的動(dòng)物胚胎化石是目前全球已知最古老的多細(xì)胞動(dòng)物地質(zhì)記錄,為探索多細(xì)胞動(dòng)物的起源和早期演化過程打開了一個(gè)獨(dú)一無二的窗口。甕安生物群中的動(dòng)物胚胎化石,雖然豐度、多樣性和保存質(zhì)量都極為理想,但化石中多數(shù)是處于早期卵裂階段的標(biāo)本,原腸胚期及其之后階段的標(biāo)本相對(duì)罕見。對(duì)于古生物研究而言,原腸胚化石的作用尤為重要。因?yàn)閯?dòng)物胚胎在原腸胚期開始形成不同發(fā)育潛能的胚層,胚體細(xì)胞有了明顯分化,較之細(xì)胞尚未分化的早期卵裂階段的標(biāo)本能提供更多的生物學(xué)信息,有利于揭開甕安生物群中后生動(dòng)物演化水平之謎。遺憾的是,甕安生物群中報(bào)道的原腸胚化石不僅稀有,而且不少標(biāo)本因存在爭(zhēng)議而未被學(xué)術(shù)界廣泛接受。那么,已經(jīng)報(bào)道的動(dòng)物原腸胚化石的可靠性究竟如何?甕安生物群中是否存在確鑿的內(nèi)陷式動(dòng)物原腸胚化石呢?

        對(duì)這些問題的回答至關(guān)重要。這一方面關(guān)系到陡山沱期后生動(dòng)物的屬性判定,及對(duì)當(dāng)時(shí)多細(xì)胞動(dòng)物演化水平的評(píng)估:這些5.8億年前的動(dòng)物究竟是最原始低等的祖先類型,還是已經(jīng)出現(xiàn)了高等多細(xì)胞動(dòng)物的特征?如果是后者,那么究竟又有哪些高等動(dòng)物門類已經(jīng)出現(xiàn)?另一方面也對(duì)動(dòng)物胚胎化石的埋藏學(xué)研究給出新的啟示和挑戰(zhàn):為什么化石庫(kù)中卵裂胚胎標(biāo)本如此豐富,卻鮮有原腸胚期的標(biāo)本保存?原腸胚期標(biāo)本難以保存的埋藏學(xué)機(jī)制是什么?中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的殷宗軍博士以及朱茂炎研究員,利用同步輻射硬X射線三維無損成像技術(shù)和掃描電子顯微術(shù),在不破壞化石標(biāo)本的前提下,對(duì)甕安生物群中所謂的“內(nèi)陷式動(dòng)物原腸胚他石”的立體標(biāo)本進(jìn)行了三維結(jié)構(gòu)重建,并在此基礎(chǔ)上對(duì)標(biāo)本進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)分析。結(jié)果表明甕安生物群中的“內(nèi)陷式動(dòng)物原腸胚”化石并不具備真實(shí)的胚孔,不發(fā)育任何可與囊胚腔和原腸腔對(duì)應(yīng)的腔體結(jié)構(gòu),更沒有任何“胚層”分化。這些證據(jù)更加傾向于得出如下結(jié)論:甕安生物群中已經(jīng)報(bào)道的所謂“內(nèi)陷式動(dòng)物原腸胚化石”是多細(xì)胞藻類,而不是動(dòng)物胚胎。研究者還得出結(jié)論認(rèn)為,原腸胚期標(biāo)本在甕安生物群中難以保存可能是埋藏學(xué)偏差造成的,因?yàn)閮?nèi)陷式原腸胚發(fā)育巨大的囊胚腔和原腸腔,腔體占據(jù)了整個(gè)胚胎的大部分體積,使得胚胎較之早期卵裂階段要脆弱的多,在埋藏和早期磷酸鹽化的過程中更容易因?yàn)闄C(jī)械作用、腐爛等遭到破壞。上述結(jié)論為厘清甕安生物群中大量立體保存的“動(dòng)物原腸胚化石”的屬性爭(zhēng)議增添了新的證據(jù),而且對(duì)進(jìn)一步了解陡山沱期后生動(dòng)物演化水平提供了新的啟示。

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