6億年前甕安生物群中的甕安旋孔蟲化石為揭開動(dòng)物起源之謎提供重要新線索

 人參與 | 時(shí)間：2025-12-11 21:29:57
甕安旋孔蟲化石甕安旋孔蟲化石
細(xì)胞分裂早期的億年甕安旋孔蟲
細(xì)胞分裂早期的甕安旋孔蟲
細(xì)胞分裂晚期的甕安旋孔蟲
細(xì)胞分裂晚期的甕安旋孔蟲
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新華網(wǎng)（江天瀟 沈昱君）：6億年前的甕安生物群中，有一類胚胎狀化石表面上長(zhǎng)有奇怪的前甕起源螺旋狀線圈，這到底是安生云南大保健上門服務(wù)電話【電話微信192=1819=1410提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)一種什么樣的生物？近日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員殷宗軍及其團(tuán)隊(duì)，物群甕安通過高分辨率顯微CT和同步輻射顯微斷層成像技術(shù)，中的之謎重新對(duì)這類化石的旋孔線索內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，并發(fā)布了目前的蟲化研究成果。
殷宗軍表示，揭開由于最早的動(dòng)物動(dòng)物化石記錄難覓蹤跡，動(dòng)物起源領(lǐng)域一直是提供演化發(fā)育生物學(xué)的理論研究占據(jù)主導(dǎo)地位，直到埃迪卡拉紀(jì)甕安生物群中發(fā)現(xiàn)了大量動(dòng)物胚胎狀化石后這一局面才開始發(fā)生變化。億年
“當(dāng)前，前甕起源甕安生物群中動(dòng)物總界類群的安生演化發(fā)育生物學(xué)方面的研究工作才剛剛起步，其中仍有大量系統(tǒng)分類位置不明的物群甕安疑難化石，其中有一些疑難化石和動(dòng)物胚胎狀化石外觀非常類似，中的之謎重新甕安旋孔蟲就是其中一個(gè)典型。”殷宗軍說。
為了探究甕安旋孔蟲有關(guān)的問題，中科院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命研究團(tuán)隊(duì)的研究員朱茂炎、殷宗軍和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員劉鵬舉等研究人員共同研究，采用高分辨率顯微CT和同步輻射顯微斷層成像技術(shù)，掃描了數(shù)百個(gè)甕安旋孔蟲化石標(biāo)本，最終找到了保存精美的內(nèi)部生物學(xué)結(jié)構(gòu)。
殷宗軍綜合了旋孔蟲的發(fā)育過程和形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，認(rèn)為旋孔蟲屬于動(dòng)物總界的一員，旋孔蟲的發(fā)育過程也為理解動(dòng)物起源提供了重要線索。
殷宗軍認(rèn)為，甕安生物群中胚胎狀化石包括大積球、旋胞類、籠脊球等均發(fā)育了相似的帶裝飾的囊包，這一特征并不具備生物學(xué)分類意義，而是趨同演化的結(jié)果。由于埃迪卡拉紀(jì)早期海洋環(huán)境較為嚴(yán)苛，氧化還原狀態(tài)不穩(wěn)定，因此幾乎所有的胚胎狀化石都發(fā)育了相似的厚壁囊包以保護(hù)自身。但這種類似的囊包結(jié)構(gòu)掩蓋了甕安生物群的生物多樣性，意味著甕安生物群中可能還有更多屬于動(dòng)物總界的化石類群未被發(fā)現(xiàn)，未來應(yīng)該有更大的潛力值得挖掘。
相關(guān)報(bào)道：6億年前的“奇怪”化石，為揭開動(dòng)物起源之謎提供重要新線索
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)現(xiàn)代快報(bào)（記者 阿里亞/文 顧煒/攝）：動(dòng)物究竟是如何起源的？這一直都是一個(gè)謎。在6億年前的貴州甕安生物群中，保存了一類名叫“旋孔蟲”的胚胎狀化石，表面上長(zhǎng)有奇怪的螺旋狀線圈。這到底是一種什么樣的生物？長(zhǎng)期以來，這類化石的生物學(xué)屬性充滿爭(zhēng)議。近日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所牽頭的云南大保健上門服務(wù)電話【電話微信192=1819=1410提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)國(guó)際團(tuán)隊(duì)通過高分辨率顯微CT等現(xiàn)代化技術(shù)，最終破解了其身世之謎。相關(guān)研究成果于6月13日在線發(fā)表于美國(guó)《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上，為理解動(dòng)物起源提供了重要線索。
探尋化石14年，守住6億年的甕安化石寶庫(kù)
在南京地質(zhì)古生物研究所副研究員殷宗軍的辦公室，現(xiàn)代快報(bào)記者看到了甕安旋孔蟲化石。它被裝在小細(xì)管里，肉眼仔細(xì)看，才能看見白色小沙粒。殷宗軍說，甕安旋孔蟲呈球形，直徑不到1毫米。“大約都是800微米左右，一微米等于頭發(fā)絲直徑的1/60。”
“故事緣起于14年前。當(dāng)時(shí)我還是大三學(xué)生，為了做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我去了貴州甕安北斗山磷礦。在那里，我發(fā)現(xiàn)了少量的甕安旋孔蟲化石。”殷宗軍介紹，甕安北斗山磷礦形成于6億年前，是全球發(fā)現(xiàn)迄今最早的可靠動(dòng)物化石記錄產(chǎn)地。甕安化石為磷酸鹽化三維立體保存的化石，保存了常規(guī)化石所沒有的細(xì)胞和亞細(xì)胞級(jí)的生物解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，是全世界最古老的動(dòng)物化石寶庫(kù)。
雖然2006年，殷宗軍就發(fā)現(xiàn)了甕安旋孔蟲化石，但是直到2015年，研究才算真正開始。“這九年間，很多學(xué)者都做了這方面的研究。如果要跟他們競(jìng)爭(zhēng)，就需要更多的化石標(biāo)本。”于是，2015年，殷宗軍帶著團(tuán)隊(duì)再次來到甕安磷礦，開啟了新一輪的采集化石之旅。他們?cè)诘刭|(zhì)剖面上采集化石。
期間，發(fā)生了一件令殷宗軍十分痛心的事情。“甕安生物群位于采礦區(qū)，那幾年，當(dāng)?shù)亻_始大規(guī)模開采礦石。由于采礦，之前產(chǎn)出化石質(zhì)量最好的幾個(gè)采坑都已經(jīng)坍塌了，經(jīng)典剖面有的被埋掉，有的被挖走，無法觀察到產(chǎn)化石的地層，更無法采樣做相關(guān)研究。”殷宗軍說，為了讓科研工作能夠持續(xù)下去，他們極力呼吁保護(hù)該生物化石核心產(chǎn)地。
“2017年的清明節(jié)，我們推動(dòng)舉辦了‘甕安生物群化石保護(hù)和科學(xué)研究國(guó)際研討會(huì)’，引起了非常大的關(guān)注，最后國(guó)務(wù)院親自批示建立化石保護(hù)點(diǎn)。我們還在那里建了一個(gè)科普展覽館，向當(dāng)?shù)厝私榻B甕安生物群以及它的重要性。”殷宗軍告訴現(xiàn)代快報(bào)記者，他們最終共采集到了300余枚甕安旋孔蟲化石。
掃描310個(gè)標(biāo)本，最終破解旋孔蟲“身世之謎”
甕安旋孔蟲有帶裝飾的囊包，囊包上還發(fā)育了一條從一極延伸至另一極的螺旋狀線圈。這到底是一種什么樣的生物？長(zhǎng)期以來，這類化石的生物學(xué)屬性充滿爭(zhēng)議。而之所以存在較大爭(zhēng)議，主要原因是它的內(nèi)部生物學(xué)結(jié)構(gòu)不清楚。
“甕安旋孔蟲跟其他甕安胚胎化石不一樣的地方就在于，其他胚胎的結(jié)構(gòu)保存得很好，很容易找到細(xì)胞結(jié)構(gòu)。但是甕安旋孔蟲有很厚的囊包，里面的結(jié)構(gòu)都腐爛掉了。所以，你掃了很多個(gè)標(biāo)本都不一定能夠發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)我們就不知道它是什么。”殷宗軍說，由于化石標(biāo)本非常小，想要高分辨率重現(xiàn)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就要采用像醫(yī)院里的 CT 掃描儀一樣的先進(jìn)設(shè)備，而光掃描一個(gè)標(biāo)本就需要6個(gè)小時(shí)的時(shí)間。
研究團(tuán)隊(duì)前往瑞士最大的一個(gè)科研機(jī)構(gòu)。在這里，他們花了兩年時(shí)間，利用X射線超高分辨率顯微斷層成像技術(shù)掃描了310個(gè)標(biāo)本。之后一年，研究團(tuán)隊(duì)都在分析研究旋孔蟲化石。“這300多個(gè)標(biāo)本中只有20幾個(gè)標(biāo)本保存了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且保存的比較好的只有十幾個(gè)標(biāo)本。一個(gè)標(biāo)本里分裂出好幾千個(gè)細(xì)胞。前人沒有大量的掃描，放棄了，我們做到了。”殷宗軍說。
殷宗軍介紹，當(dāng)前，甕安生物群中動(dòng)物總界類群的演化發(fā)育生物學(xué)方面的研究工作才剛剛起步，仍有大量系統(tǒng)分類位置不明的疑難化石。其中有一些疑難化石和動(dòng)物胚胎狀化石外觀非常類似——甕安旋孔蟲就是其中一個(gè)典型。
它為研究動(dòng)物起源提供了重要線索
殷宗軍表示，不同的學(xué)者根據(jù)旋孔蟲囊包形態(tài)和螺旋線圈結(jié)構(gòu)，認(rèn)為它是大積球或者旋胞類的不同發(fā)育階段，從而提出了多種不同的親緣關(guān)系假說，包括刺胞動(dòng)物原腸胚、八臂仙母蟲的胚胎、綠藻、動(dòng)物單細(xì)胞近親等。也有學(xué)者認(rèn)為它們是獨(dú)立的物種，并將它們解釋為單細(xì)胞生物有孔蟲。但是，研究人員發(fā)現(xiàn)，前人提出的各種假說均不成立。
“甕安生物群中胚胎狀化石包括大積球、旋胞類、籠脊球等均發(fā)育了相似的帶裝飾的囊包，這一特征并不具備生物學(xué)分類意義，而是趨同演化的結(jié)果。”殷宗軍解釋，由于6億年前海洋環(huán)境較為嚴(yán)苛，氧化還原狀態(tài)不穩(wěn)定，因此幾乎所有的胚胎狀化石都發(fā)育了相似的厚壁囊包以保護(hù)自身。“至于囊包表面的螺旋狀線圈，目前還不知道它的生物學(xué)功能。這也是我們下一步想要了解的。前人也提出過一些假說，說它是生物體跟外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的通道，比如交換氣體、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、排除一些廢物等等，但是都沒有證據(jù)來證實(shí)。”
那么，甕安旋孔蟲到底是什么？研究人員綜合了旋孔蟲的發(fā)育過程和形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，認(rèn)為它屬于動(dòng)物總界的一員。“動(dòng)物總界相當(dāng)于人科的概念，人科包括人和黑猩猩、大猩猩等。我們目前沒辦法認(rèn)為旋孔蟲一定就是動(dòng)物，證據(jù)還不是很充足。但是它為理解動(dòng)物起源提供了重要線索。”殷宗軍認(rèn)為這一項(xiàng)研究最大的意義在于提出了更多的問題，而不是解決了一個(gè)大問題。比如：甕安旋孔蟲究竟是什么東西？甕安生物群中是否有更多屬于動(dòng)物總界的化石類群？地球上的動(dòng)物是什么時(shí)候誕生的？……
相關(guān)報(bào)道：6億年，身世之謎終于揭開了核桃似的甕安旋孔蟲屬動(dòng)物一族
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞（記者 于丹丹 通訊員 盛捷）：6億年前的甕安生物群中，有一類胚胎狀化石表面上長(zhǎng)有奇怪的螺旋狀線圈，這到底是一種什么樣的生物？近日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所牽頭的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，通過高分辨率顯微CT和同步輻射顯微斷層成像技術(shù)，對(duì)這類胚胎狀化石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，最終破解了其身世之謎，發(fā)現(xiàn)它們屬于動(dòng)物總界的一員。相關(guān)研究于北京時(shí)間13日在線發(fā)表于美國(guó)《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
來自6億年前的甕安生物群 有助于揭開動(dòng)物起源之謎
動(dòng)物是如何起源的？這一直是困擾古生物學(xué)家和演化生物學(xué)家的前沿科學(xué)問題。長(zhǎng)久以來，由于最早的動(dòng)物化石記錄難覓蹤跡，直到埃迪卡拉紀(jì)甕安生物群中發(fā)現(xiàn)了大量動(dòng)物胚胎狀化石后這一局面才開始發(fā)生變化。
甕安生物群主要產(chǎn)于我國(guó)貴州甕安埃迪卡拉系陡山沱組含磷地層，它以磷酸鹽化方式保存了這些6億年前的化石。所以，甕安生物群被學(xué)界視為動(dòng)物世界的黎明，它的發(fā)現(xiàn)揭開了地球上最古老動(dòng)物的神秘面紗。
2019年11月，中科院南京地質(zhì)古生物研究所與國(guó)外同行合作就曾經(jīng)發(fā)布最新成果，在甕安生物群找到了距今6.1億年的籠脊球化石，為揭開動(dòng)物起源之謎提供了重要線索。專家打比方說，如果把地球上出現(xiàn)的第一個(gè)動(dòng)物比喻成“雞”，那究竟有沒有存在著復(fù)雜胚胎發(fā)育機(jī)制的“蛋”呢？這一研究就揭示，“先有蛋”，然后“才有雞”。（本報(bào)2019年11月28日曾報(bào)道）
對(duì)這些胚胎狀化石的研究一直沒有停止。中科院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命研究團(tuán)隊(duì)的殷宗軍研究員告訴記者，甕安生物群中胚胎狀化石的生物學(xué)屬性一直充滿爭(zhēng)議。其中有一些疑難化石和動(dòng)物胚胎狀化石外觀非常類似——此次公布成果的甕安旋孔蟲就是其中一個(gè)典型，它的表面包裹著囊包，上面長(zhǎng)有奇怪的螺旋狀線圈。
自從2006年發(fā)現(xiàn)甕安旋孔蟲標(biāo)本以來，不同的學(xué)者有不同的假說，認(rèn)為它們是刺胞動(dòng)物原腸胚、八臂仙母蟲的胚胎、綠藻、動(dòng)物單細(xì)胞近親等。也有學(xué)者認(rèn)為它們是獨(dú)立的物種，認(rèn)為是單細(xì)胞的有孔蟲。
掃描了300多個(gè)化石標(biāo)本
否定之前所有假說
專家告訴記者，甕安旋孔蟲的生物學(xué)屬性之所以存在較大爭(zhēng)議，主要原因是其內(nèi)部生物學(xué)結(jié)構(gòu)不清楚。為此，中科院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命研究團(tuán)隊(duì)的殷宗軍研究員、朱茂炎研究員和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所劉鵬舉研究員以及英國(guó)布里斯托大學(xué)Philip Donoghue教授等合作，采用高分辨率顯微CT和同步輻射顯微斷層成像技術(shù)，最終找到了保存精美的內(nèi)部生物學(xué)結(jié)構(gòu)。
“我們掃了300多個(gè)化石標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)保存完好只有十幾個(gè)，之后再花了三年多時(shí)間一一進(jìn)行分析重建。”殷宗軍告訴記者，研究人員發(fā)現(xiàn)，甕安旋孔蟲和大積球以及旋胞類一樣，具有類似的發(fā)育過程，即從單細(xì)胞期通過不增長(zhǎng)的細(xì)胞分裂一直發(fā)育到成千上萬細(xì)胞階段。所以之前提出的各種假說均不成立。
研究人員綜合了旋孔蟲的發(fā)育過程和形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，認(rèn)為旋孔蟲屬于動(dòng)物總界的一員，因此旋孔蟲的發(fā)育過程也為理解動(dòng)物起源提供了重要線索。
囊包是為了保護(hù)自己？
更多謎底尚待解開
在顯微鏡下看，這些胚胎化石都包裹著一層囊包。殷宗軍告訴記者，這可能是趨同演化的結(jié)果。由于埃迪卡拉紀(jì)早期海洋環(huán)境較為嚴(yán)苛，氧化還原狀態(tài)不穩(wěn)定，因此幾乎所有的胚胎狀化石都發(fā)育了相似的厚壁囊包以保護(hù)自身。但這種類似的囊包結(jié)構(gòu)掩蓋了甕安生物群的生物多樣性，意味著甕安生物群中可能還有更多屬于動(dòng)物總界的化石類群未被發(fā)現(xiàn)，未來應(yīng)該有更大的潛力值得挖掘。
相關(guān)報(bào)道：6億年前的蟲子長(zhǎng)什么樣？南京古生物學(xué)家新發(fā)現(xiàn)
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)江蘇廣電融媒體新聞中心（湯安佶 編輯 高若婷）：6億年前的甕安生物群中，有一類胚胎狀化石表面上長(zhǎng)有奇怪的螺旋狀線圈，這到底是一種什么樣的生物？長(zhǎng)期以來學(xué)界有各種假說，但均沒有足夠的證據(jù)證實(shí)。
近日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所牽頭的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，通過高分辨率顯微CT和同步輻射顯微斷層成像技術(shù)，對(duì)這類化石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，最終破解了其身世之謎。相關(guān)研究于2020年6月13日在線發(fā)表于美國(guó)《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上。
動(dòng)物是如何起源的呢？這一直是困擾古生物學(xué)家和演化生物學(xué)家的前沿科學(xué)問題。
探索這一問題的答案有兩種途徑：一種是演化發(fā)育生物學(xué)理論推測(cè)，即從分子的層面對(duì)比動(dòng)物及其單細(xì)胞親近的發(fā)育過程，在分子生物學(xué)（分子系統(tǒng)學(xué)和分子鐘）構(gòu)建的動(dòng)物總界時(shí)間樹（time tree of holozoan，動(dòng)物總界包括所有后生動(dòng)物及其單細(xì)胞近親）的基礎(chǔ)上，推測(cè)動(dòng)物祖先的生物學(xué)特征，并重建這些特征的系統(tǒng)發(fā)生過程，估算其出現(xiàn)的時(shí)間；而另一途徑則是古生物學(xué)實(shí)證研究，即通過追溯最早的動(dòng)物及其近親的化石記錄，重建動(dòng)物起源的過程并卡定動(dòng)物起源時(shí)間的上限。
長(zhǎng)久以來，由于最早的動(dòng)物化石記錄難覓蹤跡，動(dòng)物起源領(lǐng)域一直是演化發(fā)育生物學(xué)的理論研究占據(jù)主導(dǎo)地位，直到埃迪卡拉紀(jì)甕安生物群中發(fā)現(xiàn)了大量動(dòng)物胚胎狀化石后這一局面才開始發(fā)生變化。
甕安生物群中胚胎狀化石的生物學(xué)屬性一直充滿爭(zhēng)議，但近幾年的研究進(jìn)展對(duì)這些化石的認(rèn)識(shí)逐漸趨向了一致：它們當(dāng)中一些類群可能代表了最早的動(dòng)物（包括干群動(dòng)物），而另一些可能代表了動(dòng)物的單細(xì)胞親近。
盡管很難確認(rèn)哪些是動(dòng)物，哪些是動(dòng)物單細(xì)胞近親，但將這些胚胎狀化石放置在動(dòng)物總界范圍內(nèi)是沒有爭(zhēng)議的。因此，這些在細(xì)胞層級(jí)上保存了不同發(fā)育階段的標(biāo)本，使得古生物學(xué)家通過化石記錄檢驗(yàn)演化發(fā)育生物學(xué)家提出的動(dòng)物起源模型成為可能。
當(dāng)前，甕安生物群中動(dòng)物總界類群的演化發(fā)育生物學(xué)方面的研究工作才剛剛起步，其中仍有大量系統(tǒng)分類位置不明的疑難化石，其中有一些疑難化石和動(dòng)物胚胎狀化石外觀非常類似——甕安旋孔蟲就是其中一個(gè)典型。
甕安旋孔蟲呈球形，發(fā)育了類似常見的甕安胚胎狀化石大積球類（Megasphaera）帶裝飾的囊包，囊包上還發(fā)育了一條從一極延伸至另一極的螺旋狀線圈。
不同的學(xué)者根據(jù)甕安旋孔蟲囊包形態(tài)和螺旋線圈結(jié)構(gòu)與大積球或者旋胞類相似而將它和大積球或旋胞類聯(lián)系在一起，認(rèn)為它是大積球或者旋胞類的不同發(fā)育階段，從而提出了多種不同的親緣關(guān)系假說，包括刺胞動(dòng)物原腸胚、八臂仙母蟲的胚胎、綠藻、動(dòng)物單細(xì)胞近親等。也有學(xué)者認(rèn)為它們是獨(dú)立的物種，并將它們解釋為單細(xì)胞生物有孔蟲。
甕安旋孔蟲的生物學(xué)屬性之所以存在較大爭(zhēng)議，主要原因是其內(nèi)部生物學(xué)結(jié)構(gòu)不清楚。但解決其身世之謎對(duì)深刻理解甕安動(dòng)物胚胎狀化石的演化生物學(xué)意義和解決長(zhǎng)久以來的爭(zhēng)論均具有重要意義。
相關(guān)報(bào)道：身披螺旋狀線圈的小不點(diǎn)，竟是6億年前動(dòng)物胚胎
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日?qǐng)?bào)：動(dòng)物是如何起源的？這是長(zhǎng)久以來困擾古生物學(xué)家和演化生物學(xué)家的重要科學(xué)問題。6億年前的貴州甕安生物群中，有許多小不點(diǎn)化石，肉眼幾乎難以看見，其中有一類胚胎狀化石表面上長(zhǎng)有奇怪的螺旋狀線圈，這到底是一種什么樣的生物？
在6月13日在線發(fā)表于美國(guó)《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》上的一篇論文，揭開了甕安旋孔蟲的奧秘。中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所牽頭的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，通過高分辨率顯微CT和同步輻射顯微斷層成像技術(shù)，對(duì)這類化石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，最終破解了其身世之謎。
不足毫米的化石長(zhǎng)著螺旋線圈
甕安生物群位于我國(guó)貴州甕安埃迪卡拉系陡山沱組含磷地層，通過磷酸鹽化方式，6億年前的化石得以完整地保存下來。
這些化石被稱為動(dòng)物世界的黎明，科學(xué)家認(rèn)為它們是已知地球最古老的生物。其中有大量的毫米級(jí)的小不點(diǎn)化石，關(guān)于它們的身份，長(zhǎng)期以來學(xué)界有各種假說，但均沒有足夠的證據(jù)證實(shí)。
2006年，科研人員在甕安生物群發(fā)現(xiàn)有一類胚胎狀化石，其表面上長(zhǎng)有奇怪的螺旋狀線圈，于是將其命名為甕安旋孔蟲。甕安旋孔蟲呈球形，發(fā)育了類似常見的甕安胚胎狀化石大積球類帶裝飾的囊包，囊包上還發(fā)育了一條從一極延伸至另一極的螺旋狀線圈。
有人認(rèn)為它們是刺胞動(dòng)物原腸胚、八臂仙母蟲的胚胎、綠藻、動(dòng)物單細(xì)胞近親等。也有學(xué)者認(rèn)為它們是獨(dú)立的物種，認(rèn)為是單細(xì)胞的有孔蟲。
中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所殷宗軍研究員告訴記者，甕安生物群中胚胎狀化石還有大積球、旋胞類、籠脊球等好幾種，均發(fā)育了相似的帶裝飾的囊包。
2019年11月，中科院南京地質(zhì)古生物研究所曾經(jīng)發(fā)布論文稱，在甕安生物群找到了距今6.1億年的籠脊球化石，為揭開動(dòng)物起源之謎提供了重要線索。專家打比方說，如果把地球上出現(xiàn)的第一個(gè)動(dòng)物比喻成“雞”，那究竟有沒有存在著復(fù)雜胚胎發(fā)育機(jī)制的“蛋”呢？而籠脊球化石就是那個(gè)“蛋”。
小不點(diǎn)化石能解開動(dòng)物起源之謎嗎？
長(zhǎng)久以來，由于最早的動(dòng)物化石記錄難覓蹤跡，動(dòng)物起源領(lǐng)域一直是演化發(fā)育生物學(xué)的理論研究占據(jù)主導(dǎo)地位，直到埃迪卡拉紀(jì)甕安生物群中發(fā)現(xiàn)了大量動(dòng)物胚胎狀化石后這一局面才開始發(fā)生變化。
過去，甕安生物群中胚胎狀化石的生物學(xué)屬性一直充滿爭(zhēng)議，但近幾年的研究進(jìn)展對(duì)這些化石的認(rèn)識(shí)逐漸趨向了一致：它們當(dāng)中一些類群可能代表了最早的動(dòng)物（包括干群動(dòng)物），而另一些可能代表了動(dòng)物的單細(xì)胞親近。
盡管很難確認(rèn)哪些是動(dòng)物，哪些是動(dòng)物單細(xì)胞近親，但將這些胚胎狀化石放置在動(dòng)物總界范圍內(nèi)是沒有爭(zhēng)議的。因此，這些在細(xì)胞層級(jí)上保存了不同發(fā)育階段的標(biāo)本，使得古生物學(xué)家通過化石記錄檢驗(yàn)演化發(fā)育生物學(xué)家提出的動(dòng)物起源模型成為可能。
殷宗軍告訴記者，想要知道動(dòng)物如何起源有兩種途徑：一種是演化發(fā)育生物學(xué)理論推測(cè)，即從分子的層面對(duì)比動(dòng)物及其單細(xì)胞親近的發(fā)育過程，在分子生物學(xué)構(gòu)建的動(dòng)物總界時(shí)間樹（動(dòng)物總界包括所有后生動(dòng)物及其單細(xì)胞近親）的基礎(chǔ)上，推測(cè)動(dòng)物祖先的生物學(xué)特征，并重建這些特征的系統(tǒng)發(fā)生過程，估算其出現(xiàn)的時(shí)間；而另一途徑則是古生物學(xué)實(shí)證研究，即通過追溯最早的動(dòng)物及其近親的化石記錄，重建動(dòng)物起源的過程并卡定動(dòng)物起源時(shí)間的上限。
當(dāng)前，甕安生物群中動(dòng)物總界類群的演化發(fā)育生物學(xué)方面的研究工作才剛剛起步，其中仍有大量系統(tǒng)分類位置不明的疑難化石，其中有一些疑難化石和動(dòng)物胚胎狀化石外觀非常類似——甕安旋孔蟲就是其中一個(gè)典型。
甕安旋孔蟲究竟是什么？
甕安旋孔蟲的生物學(xué)屬性之所以存在較大爭(zhēng)議，主要原因是其內(nèi)部生物學(xué)結(jié)構(gòu)不清楚。
為此，中科院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命研究團(tuán)隊(duì)的殷宗軍研究員、朱茂炎研究員和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所劉鵬舉研究員以及英國(guó)布里斯托大學(xué)Philip Donoghue教授等合作，采用高分辨率顯微CT和同步輻射顯微斷層成像技術(shù)，掃描了300百多個(gè)甕安旋孔蟲化石標(biāo)本，最終找到了十幾個(gè)化石保存了精美的內(nèi)部生物學(xué)結(jié)構(gòu)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，甕安旋孔蟲和大積球以及旋胞類一樣，具有類似的發(fā)育過程，即從單細(xì)胞期通過不增長(zhǎng)的細(xì)胞分裂一直發(fā)育到成千上萬細(xì)胞階段。這一發(fā)育過程表明甕安旋孔蟲不可能是單細(xì)胞的有孔蟲，也不是大積球或者旋胞類的早期或者晚期發(fā)育階段。故前人根據(jù)他們與大積球和旋胞類的相似而提出的各種假說均不成立。
因此，殷宗軍認(rèn)為旋孔蟲屬于動(dòng)物總界的一員。而旋孔蟲的發(fā)育過程也為理解動(dòng)物起源提供了重要線索。
殷宗軍表示，甕安生物群中胚胎狀化石包均發(fā)育了相似的帶裝飾的囊包，這一特征是趨同演化的結(jié)果。由于埃迪卡拉紀(jì)早期海洋環(huán)境較為嚴(yán)苛，氧化還原狀態(tài)不穩(wěn)定，因此幾乎所有的胚胎狀化石都發(fā)育了相似的厚壁囊包以保護(hù)自身。
但這種類似的囊包結(jié)構(gòu)掩蓋了甕安生物群的生物多樣性，意味著甕安生物群中可能還有更多屬于動(dòng)物總界的化石類群未被發(fā)現(xiàn)，未來應(yīng)該有更大的潛力值得挖掘。
相關(guān)報(bào)道：中英科學(xué)家認(rèn)清6億年前胚胎化石結(jié)構(gòu)
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新華社南京6月18日電（記者王玨玢）：記者18日從中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉，中、英古生物學(xué)者近期運(yùn)用三維無損成像技術(shù)，首次看清了一批6億年前胚胎狀化石的內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)。
結(jié)果顯示，6億年前，這些古生物已經(jīng)能像現(xiàn)在的動(dòng)物胚胎一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂。這對(duì)解開動(dòng)物起源之謎具有重要意義。相關(guān)研究成果已于近日發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
在已知地球生命歷史上，絕大多數(shù)現(xiàn)代高等動(dòng)物的祖先，直到5.4億年前的寒武紀(jì)早期，才以爆發(fā)形式突然出現(xiàn)，這被稱為“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”。但要解答動(dòng)物起源之謎，必須回到寒武紀(jì)之前，尋找更早的化石證據(jù)。
此次，科研團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)自我國(guó)貴州甕安的一批化石展開研究。這些化石約有6億年歷史，產(chǎn)生于寒武紀(jì)大爆發(fā)以前。它們的外形很像現(xiàn)代動(dòng)物胚胎，表面長(zhǎng)著螺旋狀圈紋，被稱為甕安旋孔蟲。但受限于觀測(cè)手段，前人對(duì)這種生物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)知之甚少。
此次，研究團(tuán)隊(duì)采用最新三維無損成像技術(shù)，掃描了300多個(gè)甕安旋孔蟲化石標(biāo)本，終于看清了它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，甕安旋孔蟲的內(nèi)部存在細(xì)胞分裂現(xiàn)象。隨著細(xì)胞越來越多，其內(nèi)部單個(gè)細(xì)胞的體積越來越小，有的化石標(biāo)本內(nèi)甚至能看到數(shù)千個(gè)細(xì)胞。
“這種發(fā)育方式，與動(dòng)物胚胎早期發(fā)育非常類似。我們認(rèn)為，甕安旋孔蟲很可能是一類已經(jīng)滅絕的遠(yuǎn)古動(dòng)物，或是現(xiàn)代動(dòng)物的遠(yuǎn)古近親。”領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的中科院南京地質(zhì)古生物所研究員殷宗軍說。 頂: 15踩: 5751