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南京专家惊世发现 “高等生命”起源提早4000万年

于 06/04/2011

也许,你无法想象6亿多年前,地球是什么样子的。那时候,地球上的生物长相又如何?

 

昨天,国际权威杂志《自然》刊登了中科院南京地质古生物研究所研究员袁训来等人的最新研究成果。这一新成果认为,6亿多年前,复杂的多细胞“高等生命”已经出现,门类繁多。这一发现,把“高等生命”起源向前推进了近4000万年。

6亿多年前,多细胞的植物、动物都生活在50米~200米的海底,呼吸着时有时无的氧气,享受偶尔照进海底的阳光。最终,由于缺氧而“窒息”死亡,形成化石。

从单细胞到多细胞生命 飞跃演变的节点在哪里

“大约在38亿~42亿年前,生命开始起源。在澳大利亚,科学家们发现了一个发丝大小的生物,可以证明。”袁训来说,地球如今已有46亿年,这期间,地球上的生命在不断地演化着。

最早,生命都是单细胞体。渐渐地,才演化成多细胞、肉眼可见的“高等生命”。在袁训来的介绍中,包括人类在内的多细胞高等生命,有一个学术用语:宏体生物。国际早期生命研究专家、加拿格·纳波尼教授说,“生物此刻已然变大”。

“从单细胞向多细胞演变,这是一个里程碑式的飞跃。生物多细胞化以后,才有细胞的分化,进一步实现器官的分化……节点在哪里?”袁训来说,这么多年来,国际上的科学家们都在寻找答案。过去,大家都认为,“高等生命”最早不会早于5.8亿年。为啥?当时科学家们认为5.8亿年前海水还没有被氧化,高等生命不可能在“缺氧”环境中生存。

具有科学预见的大转移有了突破

袁训来也已经找了20多年。说起这次最新成果,不得不说安徽蓝田镇的化石找寻之旅。“1995年,我们在贵州瓮安发现了很多动物胚胎化石。”那些动物胚胎化石,距今6亿多年,是迄今最古老的动物化石。去年10月,在一次研讨会上,大家又提起瓮安的动物胚胎化石,袁训来就想,那么多的化石都是胚胎的,那动物化石在哪?“我们一直在研究这个事,‘蛋’找到了,但是下蛋的‘鸡’呢?”联想到那些胚胎化石是从其他地方漂移过去的,袁训来就兴奋了:这说明,胚胎化石是浅海中的,很容易被浪打走;而动物化石应该在深海,不容易被漂走。

“当时,我们研究小组都很兴奋,讨论哪里有化石,又曾经水很多。最终大家锁定了安徽休宁的蓝田镇。蓝田镇位于北纬30°附近,紧邻黄山和西递宏村。”早在上世纪80年代,就有科学家在蓝田镇发现了化石,1992年,这里还曾经发现了不同形态的藻类化石。

随手扒一番,就能找到多种化石

“那座山上到处都是化石,在一些挖开的地方,随手扒一番,就可以找到不同类型的化石。”袁训来打开电脑,向大家介绍他的发现之旅。

从外表看去,那座山很普通,根本看不出来,这座山的石头里埋藏了生命起源的大秘密。其实,袁训来也是偶然中才发现那些沉睡了6亿多年的化石。“其实在蓝田镇找化石,1994年就有古生物学家在做。但大家把焦点都放在当地一条国家级公路边上,因为不能破坏公路,所以每次寻找都是‘小打小闹’,找不到多少化石。”而这次,研究人员在一次偶然的机会下,把“焦点”放在公路对面的山上,结果收获多多。

带放大镜,大山里抠了半年

在蓝田镇,袁训来有一个向导和助手,叫余星峰。此人是安徽休宁县蓝田镇前川村孔坑组的农民,一直以来袁训来都住在他家。去年,余星峰告诉袁训来,他准备盖房子了,不过,挖地基的时候,好像发现有化石。“那岩石都是一层一层的,从上而下,每一层岩石里都有化石,有的多有的少。”袁训来给大家看了一张图片,图片中是一块只有1厘米长的岩石,上面布满了一个个黑色的小圆洞。每一个圆洞,都是一个化石,它们的个头只有0.5~1毫米之间。袁训来说,他每天都随身携带放大镜,就生怕错过了哪个重大的发现。

“动物化石都很软,它们在岩石里沉睡了6亿多年了,要一点点地抠。”去年,袁训来就在蓝田足足“抠”了近半年。由此,也打开了一个活生生的蓝田生物化石群。

在袁训来发现的生物化石群中,既有动物的,也有植物的。它们最小的个头,几乎快看不见了,只有针尖大,最大的比巴掌还大,大多数只有三四厘米。它们都是压在岩石上的,小小的身躯,经过6亿年,已经在岩石上留下了深深的痕迹,有的看上去像一把扇子,有的像竹节,有的像一个个小小指环连在一起,还有的像香肠……

高等生命起源提前近4000万年

根据对比三峡岩石的年限,袁训来把蓝田发现的化石锁定在6亿年前左右。按袁训来学术的说法,应该是埃迪卡拉纪早期,距今6.35亿~5.8亿年前,约6亿年左右,是迄今发现的最古老的高等生命。而之前,发现的最古老的埃迪卡拉宏体生物组合是“埃迪卡拉生物群”,距今5.79亿~5.4亿年。袁训来的发现,把“高等生命”起源向前推了近4000万年。

现在,大家能看见的花草树木、人鱼虫鸟,都是“高等生命”。和现代的动植物相比,那些最古老的“高等生命”,它们是如何生活的?袁训来说,这次新发现的最古老高等生命,至少有15个不同形态类型,不仅有海藻类的植物,还有像腔肠动物一样的最古老多细胞动物。

生存状态和演变过程仍有待研究

《自然》杂志上,袁训来等人撰写的《埃迪卡拉纪早期具形态分异的宏体真核生物组合》的科研论文,引起了国际轰动。国际早期生命研究专家、加拿格·纳波尼教授撰写了题为“生物此刻已然变大”的专文进行评述,他指出,蓝田生物群为早期复杂高等生命的研究打开了一个新窗口。

说起这次发现,袁训来说,这仅仅是个开始,只是将那个不为人知的生物群展现在了大家面前。“这些迄今最古老的‘高等生命’,为什么生存在安静的水体中、它们的演变过程等还有许多未解之谜。”袁训来说,这些生物化石说明,6亿多年前已经有了多细胞高等生命,以后会不会发现更早的,还很难说。

袁训来说,它们在进化过程中是走向了死胡同,还是不断适应环境,一直到现代都有“后代”,这都是谜。不过,可以确定的是,在现代的动植物中可以找到它们的“亲缘”,比如腔肠动物水螅类就是它们6亿年后的“亲缘”。

昨天,安徽休宁县的一位负责人表示,他们正在把蓝田申报国家地质公园,将来这个地方将成为科普基地。据透露,安徽省已正式下达“蓝田生物群”化石地质遗迹保护项目的任务书和设计审查意见。

[释疑]化石是如何形成的

它们都生活在50~200米深的海底。那时候的海底,间隙性地有氧气。在阳光照进来的时候,植物们就像现在的海藻一样,抓紧时间“深呼吸”,靠光合作用过活;而动物,虽然不能四处游动,但头上有很多触手,它们靠这些触手捕捉身边经过的小生物过活。

通过仔细研究,袁训来发现,这些“高等生命”一辈子都没挪过“脚步”,由于突然爆发的火山把它们吞噬。有的则是因缺氧窒息而亡,然后被掩盖,和泥土一起结成化石。

名词解释

埃迪卡拉纪&瓮安化石群

埃迪卡拉纪:埃迪卡拉的名字来自南澳大利亚得里亚的埃迪卡拉山。1946年,科学家曾在这里发现古老化石,这些化石一起叫做埃迪卡拉动物。而埃迪卡拉纪是指6.35亿~5.4亿年前。

瓮安化石群:1995年,古生物所专家在贵州瓮安发现了球状化石。专家认为是某种埃迪卡拉纪不知名动物的胚胎化石。

当时瓮安化石群被认为是迄今最早的动物胚胎化石,距今6亿年。(胡玉梅)

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