——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
身體兩側(cè)對(duì)稱(chēng)和分節(jié)現(xiàn)象的產(chǎn)生是動(dòng)物演化史上極為重要的事件。分節(jié)的出現(xiàn)意味著身體的結(jié)構(gòu)有了分區(qū),功能上也就有了分工。但是,這類(lèi)體型復(fù)雜的動(dòng)物何時(shí)出現(xiàn)?自達(dá)爾文以來(lái),這個(gè)問(wèn)題一直是古生物學(xué)家和演化生物學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。
“寒武紀(jì)大爆發(fā)”中出現(xiàn)了大量的以三葉蟲(chóng)為代表的具分節(jié)的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物,因此,寒武紀(jì)常被稱(chēng)為“三葉蟲(chóng)時(shí)代”,長(zhǎng)期以來(lái),大家推測(cè)在寒武紀(jì)之前的埃迪卡拉紀(jì)(中國(guó)稱(chēng)為“震旦紀(jì)”,6.3-5.4億年前),它們應(yīng)該有更加古老的祖先,但是一直沒(méi)有找到可靠的化石證據(jù)。
近期,中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命團(tuán)隊(duì)研究員陳哲、周傳明、袁訓(xùn)來(lái)和弗吉尼亞理工大學(xué)教授肖書(shū)海在中國(guó)三峽地區(qū)大約5.5億年前的地層中發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)特殊保存的新的動(dòng)物化石,該動(dòng)物的遺體和它最后行進(jìn)的拖痕(印跡)同時(shí)保留在一塊巖石上。這一新的化石證據(jù)表明在埃迪卡拉紀(jì)已出現(xiàn)了具有運(yùn)動(dòng)能力、并且身體分節(jié)的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)后生動(dòng)物。該成果以《分節(jié)的三葉形兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物及其遺跡揭示早期動(dòng)物的演化》為題發(fā)表在9月4日的英國(guó)《自然》(Nature)雜志上。
化石發(fā)現(xiàn)于湖北三峽地區(qū)埃迪卡拉系燈影組的石板灘生物群中。自2013年開(kāi)始,科研人員用了近5年的時(shí)間對(duì)新發(fā)現(xiàn)的化石進(jìn)行詳細(xì)的研究,并將其命名為夷陵蟲(chóng)(Yilingia,新屬)。
夷陵蟲(chóng)身體長(zhǎng)條形,兩側(cè)對(duì)稱(chēng),呈三葉形,具有明顯的身體分節(jié),也具有了前后和背腹的區(qū)別。更加奇特的是,部分標(biāo)本中動(dòng)物的實(shí)體與它的遺跡同時(shí)保存在一起,再現(xiàn)了一條行進(jìn)中的蟲(chóng)子的“最后時(shí)刻”。這是一類(lèi)全新的動(dòng)物化石,在地質(zhì)歷史時(shí)期和現(xiàn)代都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)形態(tài)相同的動(dòng)物,研究者以它的發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)湖北省宜昌市夷陵區(qū)給它取了一個(gè)新名字“夷陵蟲(chóng)”,推測(cè)可能是環(huán)節(jié)動(dòng)物或節(jié)肢動(dòng)物。
傳統(tǒng)的埃迪卡拉生物群曾被認(rèn)為是身體沒(méi)有真正分節(jié)、缺乏運(yùn)動(dòng)能力、走向演化盲端的生物類(lèi)群。雖然在埃迪卡拉紀(jì)也發(fā)現(xiàn)了許多生物運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的遺跡化石,但是,造跡生物是什么一直是一個(gè)謎。
夷陵蟲(chóng)是目前在寒武紀(jì)之前發(fā)現(xiàn)的唯一的身體分節(jié),具有運(yùn)動(dòng)能力,并可以形成連續(xù)的遺跡的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物。夷陵蟲(chóng)的發(fā)現(xiàn)為兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物身體分節(jié)在埃迪卡拉紀(jì)的出現(xiàn)提供了直接的化石證據(jù),也為探索該時(shí)期眾多遺跡化石的造跡者提供了重要證據(jù)。
該發(fā)現(xiàn)也顯示,能夠自由運(yùn)動(dòng)的底棲動(dòng)物在埃迪卡拉紀(jì)已經(jīng)出現(xiàn),并對(duì)海底沉積物進(jìn)行了改造。表明“寒武紀(jì)大爆發(fā)”時(shí)期以底棲動(dòng)物為主體的生態(tài)系統(tǒng)在這一時(shí)期已經(jīng)開(kāi)始建立,并逐漸取代了前寒武紀(jì)統(tǒng)治地球數(shù)十億年的微生物席基底,對(duì)地球表面系統(tǒng)造成了深遠(yuǎn)的環(huán)境和生態(tài)影響。
該項(xiàng)目得到中科院、國(guó)家科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、美國(guó)自然科學(xué)基金和美國(guó)國(guó)家地理學(xué)會(huì)的聯(lián)合資助。
穗狀夷陵蟲(chóng)實(shí)體(左)、遺跡(右)和化石復(fù)原(中)
穗狀夷陵蟲(chóng)化石(BF)和死亡前形成的遺跡(TF)
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