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先有鸡还是先有蛋?南京古生物学家揭开动物起

□紫金山/金陵晚报记者 殷静

  地球有38亿年生命演化史,作为动物界的成员,人们对动物究竟是何时并如何起源抱有天然的好奇心,直到今天,这仍是演化生物学领域悬而未决的重大科学难题。
  最近,中科院南京地质古生物研究所副研究员殷宗军和研究员朱茂炎与英国布里斯托大学、瑞典自然历史博物馆以及瑞士光源的同行合作,在我国贵州瓮安生物群——一个距今6.1亿年的特异埋藏化石库中找到了一类名为笼脊球的化石,为揭开动物起源之谜提供了重要线索。相关研究成果于11月27日在线发表在《细胞》集团子刊《当代生物学》(Current  Biol-ogy)上。
  殷宗军说道:“笼脊球化石我们最早在2007年就发现了,但直到2019年才公布研究结果。原因在于化石标本特别小,直径不到1毫米,和我们指甲盖厚度差不多,化石里的细胞结构仅十个微米左右。我们若想知道它们怎么发育,便需要像医生给患者做CT一样,使用超高分辨率同步辐射三维无损成像技术,但由于成像分辨率的限制,直到2015年技术突破,这个工作才真正展开。”
  据了解,这项研究工作,南京古生物学家花了一年的时间进行化石扫描,获得2.5TB的数据,再耗费两年时期进行后期分析处理,直到2018年底才研究结束。
  南京古生物学家发现笼脊球在充满母源营养物质的“外壳”——厚壁囊包中生长发育,同时它们的发育过程非常类似于动物的单细胞近亲,但比动物的单细胞近亲更复杂的是,它们在胚胎发育过程中出现了有规律的细胞迁移和重组,这种行为和动物胚胎非常类似,表明动物胚胎特有的发育机制在动物化石记录大量出现之前至少4千多万年就已准备好。
  殷宗军认为,如果将动物隐喻成一只鸡,复杂的胚胎发育过程就是孵化出小鸡的蛋,它连接了动物单细胞祖先和动物多细胞祖先之间的鸿沟。笼脊球化石恰恰表明,孵化出动物这只小鸡的蛋在6.1亿年前就已出现。换言之,笼脊球化石记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步,这一步为真正有组织和组织分化的动物出现奠定了生物学基础。

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