冠狀皺囊動(dòng)物

段艷芳

科學(xué)巨匠達(dá)爾文在1859年出版的《物種起源》一書中，曾闡述過(guò)生命之樹的偉大思想，即地球上的所有生命皆源于一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)共同祖先。而今，在生物學(xué)家和古生物學(xué)家的共同努力下，我們對(duì)枝繁葉茂、生機(jī)勃勃的生命之樹的內(nèi)部關(guān)系理解得越來(lái)越深入。

5.35億年前的人類遠(yuǎn)祖至親

早在數(shù)億年前的寒武紀(jì)，熱帶的淺海里，生命史上里程碑式的創(chuàng)新就已經(jīng)悄然發(fā)生。在距今5.2億年前，出現(xiàn)了以昆明魚、?？隰~和鐘健魚為代表的昆明魚目，它們被譽(yù)為“天下第一魚”。這些身長(zhǎng)僅2～3厘米的小魚是迄今已知最早出現(xiàn)的脊椎動(dòng)物，代表著剛剛創(chuàng)造出頭腦和原始脊椎的“宏型”人類祖先。而今，西北大學(xué)早期生命研究所舒德干院士的研究團(tuán)隊(duì)更近一步，在陜西寬川鋪生物群中發(fā)現(xiàn)了距今5.35億年、成體僅1毫米的冠狀皺囊動(dòng)物，這是一種擁有大大的口、身體兩側(cè)對(duì)稱的橢圓形海洋生物。冠狀皺囊動(dòng)物具有被認(rèn)為是鰓裂構(gòu)造雛型的成對(duì)排水鰓孔，成為迄今為止最為古老的人類微型遠(yuǎn)祖至親。

冠狀皺囊動(dòng)物究竟長(zhǎng)啥樣

冠狀皺囊動(dòng)物的微體化石發(fā)現(xiàn)于陜西省，屬于陜西南部寬川鋪生物群的一員，距今5.35億年，早于其他所有的后口動(dòng)物類群。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用酸蝕法將微體化石從周圍巖石中分離出來(lái)，并利用顯微電鏡、顯微掃描電鏡等技術(shù)對(duì)微體化石進(jìn)行了深入研究。肉眼看起來(lái)平淡無(wú)奇、微小的黑色顆粒狀的化石，在電鏡下呈現(xiàn)出令人贊嘆不已的精美細(xì)節(jié)?？茖W(xué)家最終重構(gòu)出冠狀皺囊動(dòng)物的樣子和生活狀態(tài)。

冠狀皺囊動(dòng)物呈橢球形，成體大小約1毫米，腹面具有可伸縮的大大的環(huán)狀口部，表面有4對(duì)體錐，無(wú)尾部和肛門，具有被認(rèn)為是鰓裂構(gòu)造雛型的成對(duì)排水鰓孔。

滄海桑田，若將時(shí)光追溯至5.35億年前，當(dāng)時(shí)的陜西南部還是一片熱帶淺海，微小的冠狀皺囊動(dòng)物即生活于此。它們是如此微小，很可能生活在海床上的沉積物顆粒之間。研究還表明，冠狀皺囊動(dòng)物的身體兩側(cè)對(duì)稱—該特征被它的許多后裔所繼承，包括我們?nèi)祟愖陨?。冠狀皺囊?dòng)物覆蓋有薄的、相對(duì)柔韌的皮膚，這也意味著它們多少有些肌肉。因此科學(xué)家推斷，它們可進(jìn)行收縮性運(yùn)動(dòng)，以蠕動(dòng)的方式四處活動(dòng)。相比于身體的其他部分，冠狀皺囊動(dòng)物圓圓的口很大，可能直接吞噬食物顆粒甚至其他生物，而代謝廢物則要從身上的排水鰓孔排出。盡管它們?nèi)∈澈团诺魪U物的方式相當(dāng)原始，但這或許是它們最顯著的特征。

皺囊動(dòng)物為何如此重要

整個(gè)動(dòng)物界主要包括基礎(chǔ)動(dòng)物亞界、原口動(dòng)物亞界和后口動(dòng)物亞界。原口動(dòng)物亞界包括以烏賊、蝸牛為代表的軟體動(dòng)物，和以蝦為代表的節(jié)肢動(dòng)物等。后口動(dòng)物亞界包括棘皮動(dòng)物、脊索動(dòng)物，以及人類在內(nèi)的脊椎動(dòng)物，因此其早期演化關(guān)系受到科學(xué)界的格外關(guān)注。若要窺探其演化關(guān)系，寒武紀(jì)的化石記錄至關(guān)重要。

在距今5.1億年前的寒武紀(jì)，后口動(dòng)物已經(jīng)分化，棘皮動(dòng)物、半索動(dòng)物、尾索動(dòng)物和脊椎動(dòng)物開始悉數(shù)登場(chǎng)，甚至還包括現(xiàn)已絕滅的古蟲動(dòng)物類等。這使科學(xué)家分辨哪個(gè)類群出現(xiàn)得更早，以及后口動(dòng)物共同祖先可能的樣子極其困難。最新發(fā)現(xiàn)的冠狀皺囊動(dòng)物的微體化石發(fā)現(xiàn)于陜西省，距今5.35億年，早于其他所有的后口動(dòng)物類群，該化石為探索后口動(dòng)物的早期演化關(guān)系帶來(lái)了新的曙光。

這個(gè)擁有一張圓圓的大嘴卻無(wú)肛門、廢物要從身上的排水鰓孔排出的皺囊動(dòng)物，形貌是如此古老、原始，它很可能就是科學(xué)界期盼已久的后口動(dòng)物亞界的一個(gè)根。從年代上講，它將對(duì)人類早期祖先的認(rèn)知從距今5.2億年前推至5.35億年前，體積也從厘米級(jí)推至毫米級(jí)。舒德干院士這樣評(píng)價(jià)：“如果將澄江動(dòng)物群中的后口動(dòng)物大爆發(fā)比作一掛鞭炮燃起的話，此次皺囊動(dòng)物的發(fā)現(xiàn)，相當(dāng)于找到了這掛鞭炮的引線?！?