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對稱、分節(jié)、運動……這些特征對大多數(shù)現(xiàn)代動物來說,已經(jīng)成為它們的“標(biāo)配”。然而在五億五千萬年前,這些特征才第一次同時“裝配”在動物身體上。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所5日發(fā)布的最新研究“復(fù)原”了一個遠(yuǎn)古奇幻場景:一條奇特的蟲子長眠在行進(jìn)途中,它兩側(cè)對稱的分節(jié)形態(tài)和最后行跡同時留在了埃迪卡拉紀(jì)的海底。這一化石蟲子的“最后旅程”,揭示寒武紀(jì)大爆發(fā)前夕動物的演化。
這是中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命研究團(tuán)隊在三峽地區(qū)埃迪卡拉紀(jì)地層中的新發(fā)現(xiàn),該研究為探索早期動物的演化提供了重要證據(jù)。
科研人員介紹,身體兩側(cè)對稱和分節(jié)現(xiàn)象的產(chǎn)生是動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,這類體型復(fù)雜的動物何時出現(xiàn)?自達(dá)爾文以來,一直是古生物學(xué)家和演化生物學(xué)家關(guān)注的焦點。
近期,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命團(tuán)隊陳哲研究員、周傳明研究員、袁訓(xùn)來研究員和弗吉尼亞理工大學(xué)肖書海教授在中國三峽地區(qū)大約5.5億年前的地層中發(fā)現(xiàn)了一類特殊保存的新的動物化石,該動物的遺體和它最后行進(jìn)的拖痕(印跡)同時保留在一塊巖石上。
陳哲介紹,“寒武紀(jì)大爆發(fā)”中出現(xiàn)了大量的以三葉蟲為代表的具分節(jié)的兩側(cè)對稱動物,因此,寒武紀(jì)常被稱為“三葉蟲時代”,長期以來,大家推測在寒武紀(jì)之前的埃迪卡拉紀(jì)(中國稱為“震旦紀(jì)”,6.3-5.4億年前),它們應(yīng)該有更加古老的祖先,但是一直沒有找到可靠的化石證據(jù)。
“本次發(fā)現(xiàn)的這一新化石證據(jù)表明在埃迪卡拉紀(jì)已出現(xiàn)了具有運動能力、并且身體分節(jié)的兩側(cè)對稱后生動物?!标愓芊Q,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年開始,科研人員用了近5年的時間對新發(fā)現(xiàn)的化石進(jìn)行詳細(xì)的研究,并將其命名為夷陵蟲。
化石顯示,夷陵蟲身體長條形,兩側(cè)對稱,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)本中動物的實體與它的遺跡同時保存在一起,再現(xiàn)了一條行進(jìn)中的蟲子的“最后時刻”。
陳哲稱,夷陵蟲是目前在寒武紀(jì)之前發(fā)現(xiàn)的唯一的身體分節(jié),具有運動能力,并可以形成連續(xù)的遺跡的兩側(cè)對稱動物。夷陵蟲的發(fā)現(xiàn)為兩側(cè)對稱動物身體分節(jié)在埃迪卡拉紀(jì)的出現(xiàn)提供了直接的化石證據(jù),也為探索該時期眾多遺跡化石的造跡者提供了重要證據(jù)。
同時,該發(fā)現(xiàn)顯示,能夠自由運動的底棲動物在埃迪卡拉紀(jì)已經(jīng)出現(xiàn),并對海底沉積物進(jìn)行了改造,這表明“寒武紀(jì)大爆發(fā)”時期以底棲動物為主體的生態(tài)系統(tǒng)在這一時期已經(jīng)開始建立,對地球表面系統(tǒng)造成了深遠(yuǎn)的環(huán)境和生態(tài)影響。
該成果以“分節(jié)的三葉形兩側(cè)對稱動物及其遺跡揭示早期動物的演化”為題發(fā)表在9月4日的Nature雜志上。該項目得到了中國科學(xué)院、國家科技部、國家自然科學(xué)基金委、美國自然科學(xué)基金和美國國家地理學(xué)會的聯(lián)合資助。
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