【我國學者發現地球最早的苔蘚蟲化石!寒武紀生命大爆發和動物起源取得重大突破】日前,西北大學早期生命研究團隊張志飛教授指導的博士研究生張志亮在陝南鎮巴縣小洋鎮小洋剖面燈影組西蒿坪段的碎屑灰岩中,通過酸蝕處理方法,發現了幾個毫米級的微體化石。經課題組前期研究,並聯合澳大利亞麥考瑞大學教授、西北大學兼職教授格倫·布洛克(Glenn Brock),並與中國科學院南京地質古生物研究所、英國自然曆史博物館、瑞典自然曆史博物館等國內外學者合作研究,認為這些微體化石代表地球已知最早的苔蘚動物(苔蘚蟲)化石。該研究http://t.cn/A6MkjzkB 月27日以長文形式發表在《自然》雜志。

圖1:最早苔蘚動物複原圖 張志飛團隊供圖

苔蘚動物(Bryozoa)是具有觸手冠的真體腔動物,是一類水生群體固著底棲動物,多為海生,連片群居,呈現樹枝狀,外形酷似苔蘚植物,是一種典型的“草根動物”。

寒武紀大爆發是地球上已知最為宏偉的兩側動物生命爆發事件,在距今5.3億年前的地球海洋中,突然爆發性出現了包括脊椎動物在內的幾乎所有的現生動物的早期祖先代表。其中包括了大型的捕食者和各種奇異的動物類型,在寒武紀特異型化石庫發現的化石中保存得栩栩如生。但地質曆史中非常重要的動物門類—苔蘚動物門,在寒武紀卻一直缺乏確鑿的化石記錄。但4.8億年的奧陶紀之後苔蘚蟲化石極為豐富,因此,它們也被認為是奧陶紀大輻射的產物。

圖2:化石掃描細節 張志飛團隊供圖

在研究中,張志飛團隊在國家自然科學基金的資助下,利用掃描電鏡、X射線斷層掃描技術分析,發現這些化石呈現雙向薄板狀網狀,背對背兩面覆有表皮細胞分泌幾丁質蟲室。蟲室缺乏明顯的礦化,縱向5列或7列交替排列,顯示有清楚的模塊化幾何特徵,清晰、可辨,兩側對稱,整體外形呈圓椎狀。化石研究表明兩側動物群落精致的幾何分布模式和嚴格的等級制度起源於5.3億年前,是寒武紀大爆發重要的生態創新。

經過52個特徵、18個類群和2個外群的最大簡約法和貝葉斯分支系統學分析研究,表明該化石苔蘚動物代表化石和現生苔蘚動物的基幹類群,為最原始祖先類型。

圖3:苔蘚動物表面構造示意圖 張志飛團隊供圖

據介紹,此項研究將苔蘚動物門的地質曆史從奧陶紀前推到寒武紀大爆發早期,將苔蘚動物的地質曆史前推至少5000萬年。研究發現,兩側動物模塊化生長和群落分布比想象的要早得多,表明現代苔蘚蟲可能起源於群居的祖先類型而不是單體生活祖先。寒武紀早期苔蘚動物的發現進一步支持了由中國科學院院士舒德幹團隊所提出的三幕式寒武紀大爆發假說,進一步揭示了寒武紀地球動物樹曆時四千萬年,基礎動物、原口動物和後口動物三大動物亞界分階段、爆發性出現的過程。

“化石在燈影組西蒿坪段泥質灰岩中的發現表明了寒武紀苔蘚蟲與後期屬種相似,適宜在清澈的硬底質環境中生活,從而揭示了泥頁岩中保存的特異型化石庫中缺乏苔蘚動物化石的原因。”張志飛表示,該發現為地球動物樹成型和寒武紀生命大爆發提供了新的證據,表明特異型化石的研究並不能完全揭示地史上生命演化的曆史過程,還需要其他化石的約束和補充。http://t.cn/A6Mkjzk1

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