楊梅
我們從哪里來,經(jīng)歷了什么,又要到哪里去?針對這些靈魂拷問,貴州省地質(zhì)博物館收藏的甕安生物群化石標(biāo)本為人們探知生命演化、解讀生命密碼提供了歷史線索。
二十世紀(jì)80年代,人們在貴州省甕安縣震旦系陡山沱組含磷巖系中的甕福磷礦區(qū),發(fā)現(xiàn)了一個距今已有6億多年的多門類、種屬豐富、類型多樣、保存完好的生物群化石,它是目前全球發(fā)現(xiàn)的最早的動物胚胎化石,學(xué)術(shù)界稱之為“甕安生物群化石”。
要知道,6億年前是非常遙遠(yuǎn)的過去,那時人類還沒有出現(xiàn),就連大家熟知的恐龍時代距它也還有4億多年,那時的地球上連可靠的動物化石都還沒有發(fā)現(xiàn),更何況是胚胎呢!
甕安生物群這些轉(zhuǎn)瞬即逝的微小生命在沒有堅硬外殼的保護(hù)下,不但沒有腐爛降解,反而歷經(jīng)6億年風(fēng)吹雨打、滄海桑田,以保存完整、數(shù)以億噸計的和我們昂首相見,真是不可思議,難以想象!
現(xiàn)在動物界有三十多個門類,已有研究表明,它們是由擁有功能分化的多細(xì)胞演化而來。然而,從達(dá)爾文時代一直困擾至今的是動物單細(xì)胞如何演化為多細(xì)胞?這個問題如同“先有蛋還是先有雞”,一直沒有確鑿答案。
自甕安生物群化石被發(fā)現(xiàn)以來,隨著研究的不斷深入,慢慢揭開了關(guān)于生命演化的神秘面紗。以中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所袁訓(xùn)來、殷宗軍為主的科學(xué)家在甕安發(fā)現(xiàn)了未分裂的受精卵和處于分裂不同階段立體保存的動物胚胎化石——“籠脊球”。殷宗軍認(rèn)為“動物胚胎化石可能是一種已經(jīng)滅絕的生命形式,記錄了動物從單細(xì)胞向多細(xì)胞演化的關(guān)鍵一步,為真正有細(xì)胞和組織分化的動物出現(xiàn)奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)”。
這些“籠脊球”化石,整體呈球形,直徑在0.5毫米到0.8毫米之間,極其微小。長有瘤狀凹凸不平的外薄膜將內(nèi)部精美的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)完好地保存了下來。如果將動物比作“雞”“胚胎發(fā)育”的全過程比作“蛋”“籠脊球”便是記錄了“蛋生雞”的過程。
“籠脊球”化石呈現(xiàn)了單細(xì)胞向多細(xì)胞過渡的各個形態(tài),從內(nèi)部的空心“籠”體,演變?yōu)椤皩?shí)心球”的各階段“胚胎發(fā)育”過程。在數(shù)量眾多的甕安生物群化石標(biāo)本中,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了有規(guī)律的細(xì)胞遷移和重組的有絲分裂過程,代表了動物從單細(xì)胞向多細(xì)胞演化的關(guān)鍵一步?,F(xiàn)今一些動物胚胎發(fā)育過程也與“籠脊球”高度相似,比如水母、海膽等。
甕安數(shù)以億噸計的動物胚胎化石并不是短時間內(nèi)形成的,在甕安磷礦區(qū)七、八米厚富含“籠脊球”的巖層至少經(jīng)歷了數(shù)百萬年甚至是千萬年的沉積。細(xì)胞有絲分裂作為一個持續(xù)時間非常短暫的生物學(xué)過程(不同類群的動物胚胎單次細(xì)胞分裂時間從幾秒到幾個小時不等),被捕獲并精美地保存在化石里,這廣袤無垠的地下究竟埋藏著什么秘密呢?
通過研究,有古生物學(xué)家解密道:原來是這些動物的胚胎一來到塵世,很快就被磷酸鈣“澆鑄”和“滲透”,在幾天甚至更短的數(shù)小時內(nèi),這些胚胎就變成了石頭,即便之后有翻滾和漂流,也能完整地保存,并隨著其他沉積物成為巖石永久的保存下來。
甕安生物群是目前已知最古老的化石動物群,被譽(yù)為動物世界的“序曲”,是一個比“寒武紀(jì)大爆發(fā)”更加古老的“伊甸園”。甕安不僅有豐富的磷礦資源,還給我們提供了一個探索多細(xì)胞真核生物早期演化的重要窗口。它把看似不可能立體保存的動物胚胎化石,用特異埋藏的“時間膠囊”,給我們留下了破解生命的神秘密碼!許多埋藏在地下的未知,還有待人們?nèi)ミM(jìn)一步發(fā)現(xiàn)和研究。
(編輯/張峰)