科研人员在研究瓮安生物群“胚胎”化石

瓮安生物群“胚胎”化石显微图

瓮安生物群“胚胎”化石样本

地球上最早的“蛋”——也就是“胚胎”化石，上世纪末有app家发表论文称在贵州瓮安生物群中发现了其踪影。

但是，关于这些化石的争论从来都没有停止过。它们到底属于何种动物的胚胎？它们到底属于动物还是藻类？

9月25日，来自中科院南京地质古生物所的博士生陈雷和庞科向记者展示，十多年来被称之为地球最早的胚胎化石，实际上是一种具有细胞分化的多细胞真核生物。它们有可能是一种干群动物，或者某种多细胞真核藻类。而干群动物是动物“祖先的祖先”。

这个全新的发现使人们对多细胞生物早期演化的真相又近了一步，理所当然地被国际权威刊物采用并于当日在线发表。

为啥最早的“蛋”饱受争议

要了解最早的“蛋”，一切还得从瓮安生物群说起。

上世纪70年代中期，明升中国的app家们在贵州瓮安的岩石中发现了埃迪卡拉纪陡山沱组生物群（注：埃迪卡拉纪是一个地质年代，一般指620—542百万年前；陡山沱组则是一种以组为岩石地层单位的地层结构）。这是全球已知的最古老的多细胞动物化石。

瓮安生物群是全世界app家研究多细胞真核生物早期演化的一个重要窗口，其化石以磷酸盐化的形式保存了精美的细胞结构。

1998年，有app家在《自然》杂志上发文，称在瓮安生物群中发现一类球状化石，它们呈等体积细胞分裂，也就是一分二、二分四，而细胞总体积不变，单个细胞体积呈指数递减，论文将其解释成动物胚胎。

如果这些动物胚胎化石证据确凿，那么它们不仅为我们提供了最古老动物化石证据，也为揭示早期动物起源模式提供了新思路。

然而，藻类等多种类群的生物也具有类似的特征，甚至有学者认为它们属于原生动物，如中生粘菌虫或硫细菌。因此该假说一直备受争议。

自此以后，这些被称为最早的胚胎化石，一方面备受学界关注和争议，一方面又在国外学者甚至教科书中广泛流行。

想要打破这种饱受质疑的假说，必须找到更有说服力的化石。由于以前报道的化石结构简单，只有类似胚胎发育早期的序列。找到发育后期的具有更多特征的化石，才是判定其究竟属于动物胚胎还是其它类型生物的关键。

用“土办法”找到新证据

“从颜色上看，瓮安的磷块岩有黑色和灰色之分。在以往的研究中，大家都把灰色磷块岩作为主要研究对象。”陈雷说：“但是，我们另辟蹊径，选取了以前容易被人们忽视的黑色硅质磷块岩为研究对象。”

“这种岩石之所以是黑色，是因为含有硅质的原因。因此，相比灰色磷块岩，它是有机的，细节也保存的更完好精美。”陈雷的导师袁训来介绍。

在过去的二十年里，中外学者都采用酸蚀法从灰色磷块岩中分离得到化石，这种方法的好处是化石呈三维立体，直观易辨识，而且保存精美。

但是，除了好看一些以外，app家们并没有从中得到更多有价值的发现。

“为什么不换一个思路呢？”陈雷说，他们想到了用最“古老”的土办法——研磨。通过把岩石研磨成30—50微米的薄片，之前还像个煤块一样的黑色硅质磷块此刻已薄如蝉翼，陈雷等总共研磨制作了1000余片的薄片，每片上都有上百个化石。

在显微镜下观察，他们不仅发现了具有以前所报道的等体积细胞分裂特征的化石，还发现了其他一些具有细胞分化特点的化石。这些化石具有奇特的分化特点——内部细胞在分裂到数百个之后，出现了营养细胞和繁殖细胞的分化。并且繁殖细胞包裹在一个囊壳内，一直进行细胞分裂和生长，细胞数可达到了数百数千个，形成“繁殖体“，在图片上呈现出深色的一团。其他细胞则被称为营养细胞。随着繁殖体的增大，由于生物总体积是不变的，营养细胞就会牺牲自己为繁殖体腾出生长空间，发生程序性的死亡。

“胚胎发育过程中不可能出现一部分细胞死亡的现象，这就基本推翻了之前胚胎化石的假说。”袁训来说：“它也不同于河蚌，水母等冠群动物,这是一种非常奇特的生物，从没有见过的生物。”

为寒武纪明升m88大爆发提供生物基础

这是一个令人激动的全新发现。可以推断，这种6亿年前的生物确切地属于有细胞分化的多细胞真核生物。

它有可能是一种干群动物，或者某种多细胞真核藻类。而干群动物是动物“祖先的祖先”，因此，这个发现使人们对多细胞生物早期演化的真相又近了一步。

“不论它是哪一种生物，它所具备的特征都为后来的寒武纪明升m88大爆发提供了很好的生物基础。”袁训来说。

陈雷说，目前所观察到的只是这种多细胞真核生物的成熟期，至于它们如何再分化成一个个新明升m88体的，还需要更多的材料和证据。

这就好比是app家们目前只发现了蛋孵化成小鸡，但是小鸡如何长大，长大后又如何再下蛋过程并不知道。

关于这类化石的研究还远未停止，未来的研究需要更多的证据才能做出更为明确的解释。

“我们还需要继续观察更多的化石，发现它们一个完整的明升m88轮回过程，才能判断它们究竟是干群动物还是藻类，如果运气好或许会很快。”陈雷说。（张晔）