实证6亿年前地球上有动物

　　由朱茂炎领衔的课题组当天在美国《国家科学院学报》上说，他们在中国贵州省“瓮安生物群”中发现了一枚原始海绵动物化石，虽然体积只有2到3立方毫米，但其历史已达6亿年，它被命名为“贵州始杯海绵”。这枚化石显示，至少6亿年前地球上已出现原始动物。这是迄今全球发现最早且可信的原始动物实体化石。

　　朱茂炎对记者说：“这一发现将消除学界对6亿年前地球上是否出现动物的疑问。”

　　据介绍，该化石保存在白云质磷块岩中，研究人员使用化学溶蚀法将白云质围岩（围岩是某种地壳物质周围的岩石）剥离后得到了完整的化石标本。然后研究人员使用三维无损成像法，在不破坏化石的前提下观察了它的三维结构。

　　把海绵化石记录推前6000万年

　　研究显示，化石整体外观呈缠绕的管状，由3个独立的腔室和它们共用的一个实体基座组成，每个腔室都有一个向上的开口。该生物体已发生明显的细胞分化，具有与现代海绵动物相似的表皮细胞和领细胞（位于体腔壁内层、带有鞭毛的一种细胞）结构，其表面细胞之间还发育了数量众多的小孔，这些小孔直通有开口的腔室，和腔室一起形成简单的水沟系统，为生物体提供与外界进行物质交换的通道。

　　论文第一作者殷宗军博士说：“这些生物学特征表明它是一种与现代海绵动物非常相似的原始动物，能固着在浅水区的海底通过简单的水沟系统进行滤食生活。”

　　海绵动物是整个动物界中最原始的类群，它们没有真正的组织和器官，只有分化的细胞。朱茂炎说，以前发现的可靠海绵化石是寒武纪早期的海绵骨针化石，此次发现将原始动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向前推进了6000万年。

　　对于此前某些媒体报道过的寒武纪之前的海绵化石，他认为“均不可靠，因为那些化石没有保存海绵动物典型的特征构造”。

　　瓮安生物群首现“成年动物”

　　瓮安生物群位于贵州贵州瓮安县境内瓮福磷矿采区的磷矿地层内（埃迪卡拉纪陡山沱组上部），距今已有约6亿年历史。多年研究发现，瓮安生物群主要由三维立体保存的多细胞藻类、大型带刺疑源类（即具备有机质壁但不能归入已知生物门类的生物）和后生动物（即草履虫等原生动物以外的动物门类）胚胎等多种化石组成。

　　其中的动物胚胎化石作为迄今最古老的后生动物化石记录，为研究动物在“寒武纪大爆发”之前的起源和早期演化历程提供了独一无二的实证材料。因此，自1998年首次发现动物化石以来，一直受到全球科学界的极大关注。但此前所发现的动物化石标本以未分裂的受精卵和早期分裂的动物胚胎为主，没有找到可靠的动物成体化石，这使得一些学者对瓮安生物群中胚胎的动物属性提出质疑。

　　“在寒武纪之前地层中，保存了磷酸盐化微体动物和胚胎化石的瓮安生物群只在我国贵州发现，全球范围内前寒武纪地层中都没有相似保存的化石群，这种唯一性一方面让我国科学家获得追溯动物起源的得天独厚优势，另一方面也导致国际上能够获得相似材料进行的比对研究非常有限。”朱茂炎说，生物有机体快速磷酸盐化的机制决定了大的化石个体保存为化石的可能性极小，这可能导致瓮安生物群中动物成体化石非常稀少，即使有保存，也可能是微小的碎片不易辨认。为了有新的发现，科学家往往对几百甚至上千公斤的含有化石的岩石进行逐一分析研究，“每一次科研上的突破，都需要大量重复枯燥的基础工作，加上那么一点点运气。”朱茂炎说。

　　那么瓮安生物群中究竟有没有动物呢？不懈的研究终于得到答案。此次在瓮安生物群中发现的“贵州始杯海绵”是保存细胞结构的三维动物成体化石，不是胚胎期化石。在仅仅2－3立方毫米如“米粒”般微小体积上，其动物的细胞组织结构清晰易辨，完好的水沟系统保存精美。

　　可以说，这一“成年”动物化石的发现，使得瓮安生物群中是否有真正的动物化石这一疑问有了一个肯定的答案。《美国科学院院报》审稿人评价，“这是一个激动人心的新发现”。

　　（综合新华社3月10日电）

　　延伸阅读

　　寒武纪动物起源之谜

　　前寒武纪－寒武纪转换时期（距今6亿年前后）是地质历史上最为关键的时期之一。在这一时期，随着罗迪尼亚超大陆的裂解和冈瓦纳大陆聚合，大量生命繁衍需要的无机盐由此向海洋富集，与此同时，大气自由氧含量的上升使全球表层海水彻底氧化。一系列环境因素的利好，使得后生动物（又称多细胞动物）这一更复杂更高等的生命在前寒武纪晚期的埃迪卡拉纪（6.35－5.41亿年前）开始崛起，并在寒武纪早期发生大规模辐射式演化。从最简单的海绵动物到最高等的脊索动物在内，几乎现生所有动物门类在寒武纪早期短短两千万年的时间内快速出现，这就是著名的“寒武纪大爆发”事件（5.41－5.20亿年前）。

　　动物的寒武纪大爆发作为一个客观存在的事实已被广泛接受，然而厚厚的前寒武系地层中却鲜有后生动物化石的踪影。这一现象早在达尔文时代就引发了人们的关注，近两百年来让地质学家和古生物学家感到困惑不已。有关“寒武纪大爆发”的研究不仅没有破解动物起源之谜，反而给这一生物演化事件蒙上了一丝神秘色彩，早年甚至被宣扬为上帝创世的地质学证据，激发了人们更多的疑问：寒武纪大爆发因何发生？地球生命在经历了30多亿年的缓慢演化后为什么突然在寒武纪早期出现各种复杂的动物？前寒武纪地层中究竟有没有留下这些复杂动物的祖先化石？如果有，它们到底是什么模样……

　　这些悬而未决的问题长期以来是古生物学和演化生物学研究的前沿课题。想要回答这些问题，则需要在研究6亿年前后地球环境背景的同时，寻找前寒武纪动物化石记录，追溯寒武纪大爆发的源头。

　　然而寒武纪之前的地质记录中多细胞动物的化石记录十分稀有，而且著名的埃迪卡拉动物群（距今5.75－5.41亿年）的宏观生物又被认为和寒武纪出现的动物没有直接的亲缘关系，只是生命演化史上一次失败了的创新实验。因此找到寒武纪之前，尤其是早于埃迪卡拉生物群的动物化石记录，对了解动物在地球上的起源时间和过程都十分重要。此次发现的“贵州始杯海绵”标本，就为前寒武纪时期多细胞动物的化石记录提供了新的重要例证。

　　记者王珏玢

　　（新华社南京3月10日电）