中國發現地球最古老原始動物化石 實証6億年前有動物

　　b-e、h為掃描電鏡照片，f-g為同步輻射數字切面，f切面在標本中的位置見左下圖e中的標記。

　　中國科學院南京地質古生物研究所973項目首席科學家朱茂炎課題組，最近在我國貴州瓮安生物群中發現一枚6億年前的原始海綿動物化石“貴州始杯海綿”。新發現的這枚米粒大小的化石顯示，至少6億年前地球上已出現原始動物。這是迄今全球發現最早且可信的原始動物實體化石。

　　該發現不僅將原始動物在地球上出現的實証記錄從寒武紀向前推進了6000萬年，還意味著動物共同祖先的起源時間可能遠遠早於古生物學家的傳統推測。

　　精美細胞結構與現代海綿相似

　　該研究於3月10日以長文形式發表在《美國科學院院報》(PNAS)上。朱茂炎課題組說，他們在中國貴州省“瓮安生物群”中發現了一枚原始海綿動物化石，雖然體積隻有2到3立方毫米，但其歷史已達6億年，它被命名為“貴州始杯海綿”。最珍貴的是，它還是一枚“三維立體化石”。這一僅有米粒大小的化石保存了精美的細胞結構和完好的水溝系統，是迄今為止全球發現的最古老的可靠海綿化石。

　　當時的海綿成體為什麼這麼小？“當時海水含氧量低，不足以支持大型生物出現。”專家解釋說。

　　據介紹，該化石以磷酸鹽化的形式保存在白雲質磷塊岩中，研究人員使用化學溶蝕法將白雲質圍岩(圍岩是某種地殼物質周圍的岩石)剝離后得到了完整的化石標本。然后研究人員使用目前最先進的三維無損成像法，在不破壞化石的前提下觀察了它的三維結構。“類似醫院照CT但精度更高，化石各個結構都可以看得很清楚。”

　　研究顯示，化石整體外觀呈纏繞的管狀，由3個獨立的腔室和它們共用的一個實體基座組成，每個腔室都有一個向上的開口，保存了精美的細胞結構。同步輻射顯微CT技術和掃描電鏡觀察均表明，該生物體已發生明顯的細胞分化，具有與現代海綿動物相似的表皮細胞和領細胞(位於體腔壁內層、帶有鞭毛的一種細胞)結構，其表面細胞之間還發育了數量眾多的小孔，這些小孔直通有開口的腔室，和腔室一起形成簡單的水溝系統，為生物體提供與外界進行物質交換的通道。

　　論文第一作者殷宗軍博士說：“這些生物學特征表明它是一種與現代海綿動物非常相似的原始動物，能固著在淺水區的海底通過簡單的水溝系統進行濾食生活。”

　　實証6億年前地球上有動物

　　該發現不僅將原始動物在地球上出現的實証記錄從寒武紀向前推進了6000萬年，還意味著動物共同祖先的起源時間可能遠遠早於古生物學家的傳統推測。這一理論上的推測為在更古老的地層中發現動物始祖化石提供了依據。

　　朱茂炎對新華社記者說：“這一發現將消除學界對6億年前地球上是否出現動物的疑問。”

　　海綿動物是整個動物界中最原始的類群，它們沒有真正的組織和器官，隻有細胞分化，因此在化石中識別海綿動物最理想的情況是找到保存了細胞結構和完整水溝系統的標本。“雖然前人也曾報道過一些前寒武紀地層中疑似的海綿化石，但由於沒有細胞結構和滿足水動力學需求的水溝系統等典型特征，因而不被學界認可。”殷宗軍說，“貴州始杯海綿”化石精美保存了細胞結構和完整的水溝系統，“這是海綿動物的典型特征，是在化石中識別海綿動物最理想的情況”。它的發現將海綿動物的化石記錄向寒武紀之前推進了6000萬年。結合現有的動物譜系樹和分子鐘推斷，所有動物共同祖先的出現還遠在6億年之前。

　　朱茂炎說，以前發現的可靠海綿化石是寒武紀早期的海綿骨針化石，距今約5.3億年歷史。對於此前某些媒體報道過的寒武紀之前的海綿化石，他認為“均不可靠，因為那些化石沒有保存海綿動物典型的特征構造”。