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先有鸡还是先有蛋?6亿年前化石揭露动物起源之谜

时间:2019-11-29 15:26|来源:admin|点击:(200)次

中新网南京11月28日电(杨颜慈) 中国科学院南京地质古生物研究所28日发布消息,该所殷宗军副研究员和朱茂炎研究员,与英国布里斯托大学、瑞典自然历史博物馆和瑞士光源的同行合作,在中国贵州瓮安生物群——1个距今6.1亿年的特异埋藏化石库中找到了1类名叫“笼脊球”的化石,为回答“先有鸡还是先有蛋”提供了新思路。

相干研究成果在线发表在《细胞》团体子刊《当代生物学》(Current Biology)上。

作为动物界的成员,人们对动物究竟是什么时候并如何起源的抱有天然的好奇心,但直到今天,这依然是演变生物学领域悬而未决的重大科学困难。

殷宗军表示,现代动物界包括310多个动物门类,已有研究表明它们具有1个距今大约7亿多年的共同先人。这1共同先人由多细胞组成,而且细胞有功能分化,它是由更古老的单细胞先人演变而来。但是,动物单细胞先人是什么时候和如何演变成多细胞先人的呢?这个问题1直没有确实的答案。

在本次的研究中,科研人员发现的“笼脊球”整体呈球形,直径不到1毫米,保存了精美的多细胞结构。

研究人员采取最早进的超高分辨率同步辐射3维无损成像技术,像医生给患者做CT扫描1样,重构了数百个“笼脊球”标本的立体结构。研究发现它们在1个充满母源营养物资的厚壁囊包中发育,不同标本代表了不同的发育阶段。

殷宗军称,重建的发育序列显示其发育进程非常类似动物的单细胞近亲,但比动物的单细胞近亲更加复杂的是,它们在胚胎发育进程中出现了有规律的细胞迁移和重组,这些细胞行动和动物原肠胚的细胞迁移重组行动非常类似,表明动物胚胎独有的发育机制在动物化石记录大量出现之前最少4千多万年就已准备好了。

“如果我们将动物比喻成1只鸡的话,那末复杂的胚胎发育进程就是孵化出小鸡的蛋,它桥接了动物的单细胞先人和动物多细胞先人之间的鸿沟。而“笼脊球”化石的发现恰恰就表明,孵化出动物这只小鸡的蛋在6.1亿年前就已出现了。换言之,“笼脊球”化石记录了动物从单细胞先人向多细胞先人演变的关键1步,这1步为真正有细胞和组织分化的动物的出现奠定了生物学基础。”殷宗军说。

另外,当今1些动物胚胎在原肠胚期的发育进程依然展现了与“笼脊球”之间的高度类似性,比如1些水母和海胆的原肠胚。

该研究遭到中国科学院战略先导专项(B)、国家自然科学基金委和英国环境研究理事会(NERC)共同资助的中英合作项目的资助。(完)