文／本刊記者 陳 杰

“這一研究成果將苔蘚動(dòng)物的地質(zhì)歷史前推至少5000萬年。也就是說，地球上5.3億年前的寒武紀(jì)大爆發(fā)早期就有了苔蘚蟲。”

10月27日，《自然》雜志發(fā)布西北大學(xué)張志飛教授課題組的最新研究成果，并同期作了專題評(píng)論，正式宣告在陜南鎮(zhèn)巴縣發(fā)現(xiàn)了地球上已知最早的苔蘚動(dòng)物（苔蘚蟲）化石。

張志飛教授在接受科普時(shí)報(bào)記者采訪時(shí)表示，課題組是在陜南鎮(zhèn)巴縣小洋鎮(zhèn)小洋壩剖面燈影組西蒿坪段的碎屑灰?guī)r中，通過酸蝕處理方法，發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)毫米級(jí)的微體化石。在經(jīng)過中外學(xué)者通力合作，最終確認(rèn)為這些微體化石代表地球已知最早的苔蘚動(dòng)物（苔蘚蟲）化石?！坝|手冠動(dòng)物（苔蘚蟲）屬于典型的包殼造礁動(dòng)物，通常生活在其他殼體動(dòng)物或者硬底質(zhì)海洋表面，因此該類化石的研究對(duì)理解地球的宜居性演變以及底棲（草根）動(dòng)物如何改造地球、適應(yīng)地球的過程有重要意義?！?/p>

苔蘚動(dòng)物又名苔蘚蟲，是一種典型的“草根動(dòng)物”。苔蘚動(dòng)物與腕足動(dòng)物、帚蟲動(dòng)物一起被稱為觸手冠動(dòng)物，隸屬原口動(dòng)物亞門，具有馬蹄形的觸手冠取食結(jié)構(gòu)，其消化道呈現(xiàn)U型，肛門位于觸手冠之外，故名外肛動(dòng)物。其個(gè)體微小，多呈管狀或囊狀，一般長約幾毫米，直徑不到1毫米，身體外面有表面細(xì)胞分泌的鈣質(zhì)、膠質(zhì)或幾丁質(zhì)蟲室，能保存為化石，但軟軀體信息很難保存。

“寒武紀(jì)大爆發(fā)是地球上已知最為宏偉的兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物生命爆發(fā)事件，在距今5.3億年前的地球海洋中，突然爆發(fā)性出現(xiàn)了包括脊椎動(dòng)物在內(nèi)的幾乎所有的現(xiàn)生動(dòng)物的早期祖先代表，但一直缺乏苔蘚動(dòng)物門類確鑿的化石記錄。”張志飛表示，苔蘚動(dòng)物個(gè)體微小、群體生活、模塊化生長、生態(tài)復(fù)雜，一直以來都被認(rèn)為是4.8億年前奧陶紀(jì)大輻射的產(chǎn)物。

課題組經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，該化石層位表明該苔蘚蟲發(fā)現(xiàn)在陜西南部鎮(zhèn)巴縣小洋壩剖面西蒿坪段的灰?guī)r，含有華南最早的三葉蟲—擬小阿貝德蟲屬和最早的舌形貝腕足動(dòng)物。根據(jù)最新的三葉蟲與腕足動(dòng)物組合特征，因此可以認(rèn)定西蒿坪段屬于寒武系第三階下部，屬于擬小阿貝德蟲三葉蟲帶，相當(dāng)于滇東地區(qū)的筇竹寺階黑林鋪組玉案山段底部。

我國著名的澄江動(dòng)物群主要產(chǎn)于我國滇東地區(qū)的玉案山段中上部，屬于始萊德利基蟲-武定蟲三葉蟲帶，因此，此次發(fā)現(xiàn)的苔蘚動(dòng)物化石要比澄江動(dòng)物群更為古老。此次寒武紀(jì)早期苔蘚動(dòng)物的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了西北大學(xué)舒德干院士團(tuán)隊(duì)提出的三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)假說，進(jìn)一步揭示了寒武紀(jì)地球動(dòng)物樹歷時(shí)四千萬年，基礎(chǔ)動(dòng)物、原口動(dòng)物和后口動(dòng)物三大動(dòng)物亞界分階段、爆發(fā)性出現(xiàn)的過程。

張志飛表示，經(jīng)過52個(gè)特征、18個(gè)類群和2個(gè)外群的最大簡約法和貝葉斯分支系統(tǒng)學(xué)分析研究，最終確認(rèn)寒武紀(jì)化石中的苔蘚動(dòng)物為苔蘚動(dòng)物的基干類群，代表其最原始祖先類型。“化石在燈影組西蒿坪段泥質(zhì)灰?guī)r中的發(fā)現(xiàn)表明了寒武紀(jì)苔蘚蟲與后期屬種相似，適宜在清澈的硬底質(zhì)環(huán)境中生活，這也揭示了泥頁巖中保存的特異型化石庫中缺乏苔蘚動(dòng)物化石的原因?！?/p>

除了發(fā)現(xiàn)苔蘚蟲化石，張志飛帶領(lǐng)的課題組在5.3億年前后的地層中還發(fā)現(xiàn)了包括腕足動(dòng)物、帚蟲和苔蘚動(dòng)物在內(nèi)的觸手冠動(dòng)物所有動(dòng)物類型，表明這種底棲（草根）型動(dòng)物在地球宜居性演化中發(fā)揮了更早的作用。

“至此，我們發(fā)現(xiàn)和初步解釋了所有的觸手冠動(dòng)物都出現(xiàn)在寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期。這一發(fā)現(xiàn)為地球動(dòng)物樹成型和寒武紀(jì)生命大爆發(fā)提供了新的證據(jù)，表明特異型化石的研究并不能完全揭示地史上生命演化的歷史過程，還需要其他化石的約束和補(bǔ)充?！睆堉撅w表示，下一步，課題組將聚焦觸手冠動(dòng)物和其他冠輪動(dòng)物，包括軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物等譜系關(guān)系和系統(tǒng)生態(tài)工程方面的研究，為地球生物多樣性演變和宜居性演化做出努力。