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陕南发现寒武纪生命大爆发最早期的微型人类远祖至亲-冠状皱囊动物化石
2017年01月31日 09:50 来源:中国社会科学网 作者:陆航 字号

内容摘要:记者刚刚从西北大学获悉,伦敦时间1月 30日 16时在线提前出版的英国《自然》杂志(Nature),以封面亮点文章的形式,发表了西北大学生命研究团队和剑桥大学、中国地质大学(北京)等单位合作研究的重要成果——《陕西寒武纪最早期的微型后口动物》。西北大学地质学系韩健研究员等在陕南宽川铺生物群中微型动物化石的研究中,发现了最古老的原始后口动物——冠状皱囊动物。中国科学院院士、西北大学舒德干教授说,“总体上看,数百万来,人类近祖从古猿演进到现代人类仅在基因组和形态学经历了一些小修小补的改良,而人类远祖在进化上的创新里程碑则主要发生在5亿多年前的寒武纪大爆发。

关键词:化石;研究;西北大学;爆发;远祖;动物亚界;陕南;演化;起源;谱系

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  中国社会科学网西安讯(记者陆航)“我是谁?我从哪里来?我往何处去?”这一连串的自我追问是长存于每个人心中永恒的哲学命题。进化生物学为此提供了有效的线索,并且正在以详实的可靠证据不断接近历史真实。记者刚刚从西北大学获悉,伦敦时间1月30日16时在线提前出版的英国《自然》杂志(Nature),以封面亮点文章的形式,发表了西北大学生命研究团队和剑桥大学、中国地质大学(北京)等单位合作研究的重要成果——《陕西寒武纪最早期的微型后口动物》。西北大学地质学系韩健研究员等在陕南宽川铺生物群中微型动物化石的研究中,发现了最古老的原始后口动物——冠状皱囊动物。这种成体仅1毫米的微型动物,被认为代表着寒武纪生命大爆发最早期的微型人类远祖至亲。这一发现,将对人类早期祖先的认知,由距今5.2亿年前推至5.35亿年前,其体积则也由“厘米级”推至“毫米级”,开启了毫米级微型后口动物始祖研究的新篇章。

  前寒武系-寒武系界线的研究一直是古生物学界所关注的热点问题,在这一界线附近发生的生物演化事件也一直是古生物学界的热点。陕南宁强地区的埃迪卡拉系-寒武系地层出露完整,化石丰富,是研究前寒武系-寒武系界线附近生物演化事件的理想区域。多年来,韩健研究小组运用酸蚀法、显微电镜、显微CT等技术对5.35亿年前的陕南宽川铺生物群中微型动物化石进行了深入研究。他们不仅发现了多种基础动物和原口动物,而且还发现了原始的后口动物——冠状皱囊动物。这种动物呈近椭球形,成体大小约一毫米左右,腹面具有可伸缩的环状口部,表面有4对体锥,却无尾部和肛门。最重要的是,它出现了被认为是鳃裂构造雏型的成对排水鳃孔。因此,这种已知最古老、最原始的后口动物很可能代表着后口动物亚界的一个根,对于深入探讨两侧对称动物的躯体构型起源具有重大意义。

  寒武纪生命大爆发在不到地球生命发展史百分之一的瞬间创生了百分之九十以上的动物门类,奠定了动物类型多样性的基本框架。中国科学院院士、西北大学舒德干教授说,“总体上看,数百万来,人类近祖从古猿演进到现代人类仅在基因组和形态学经历了一些小修小补的改良,而人类远祖在进化上的创新里程碑则主要发生在5亿多年前的寒武纪大爆发。5.2亿年前,澄江动物群中的天下第一鱼‘昆明鱼目’代表着刚刚创造出头脑和原始脊椎的‘宏型’人类祖先;而5.35亿年前的皱囊动物应该与创造雏形鳃裂的微型人类远祖亲密相关。”舒德干教授和他的同事研究了十几年,发现了已知的最古老的脊椎动物原始祖先---生活在5.3亿年前寒武纪早期海洋中的鱼。这块化石的发现,将脊椎动物的历史纪录至少前推了5千万年,是半个世纪以来关于寒武纪生命大爆发研究中最重大的关键性突破。

  “寒武纪生命大爆发”这一生物创生事件产生的谜团一直是学术前沿的热点。1995年以前,学术界新发现的寒武纪生命大爆发所产生的动物均仅限于无脊椎动物。几百年来,无数学者试图突破这一界限均无功而返。而两万平方公里的“云南澄江化石库”蕴藏着极为丰富的早寒武世化石信息。舒德干院士和他的同事们,经过在野外日复一日敲敲打打,艰难寻觅,在实验室日以继夜的钻研和分析,1996年以来,先后在国际学术期刊《Nature》和《Science》上发表了12 篇重要学术论文,先后发现了“云南虫”、“华夏鳗”、“西大动物”、“昆明鱼”、“海口鱼”、“长江海鞘”、“仙掌滇虫”等一系列具有原始生命性状的半索动物、头索动物、脊椎动物、尾索动物、节肢叶足动物等早期生命化石,论证了地球早期最原始的真后生动物“春光虫”和奇特的灭绝动物类群“古虫动物门”,提出了脊椎动物起源“五步走”的新假说,首次全面勾勒出了“寒武纪生命大爆发”所创生的“生命树”原口动物、后口动物两大枝系动物演化谱系的基本轮廓,提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区”的假说和“广义进化论”,首次勾勒出脊椎动物实证起源演化的基本轮廓。

  地球上所有动物共同构成了在亲缘上彼此关联的动物界或动物谱系树;动物界中数以亿计的古今成员依其谱系演化关系可以归并为三个亚界,即较低等的基础动物亚界以及较高等的原口动物亚界和后口动物亚界。其中,后口动物亚界的起源演化一直受到学术界的特别关注,恰在于我们人类是这个独特的单谱系大家族的一员。

 

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