5.35億年前的人類遠祖至親

2023-04-10     知識就是力量雜誌

原標題:5.35億年前的人類遠祖至親

撰文/段艷芳

科學巨匠達爾文在1859年出版的《物種起源》一書中,曾闡述過生命之樹的偉大思想,即地球上的所有生命皆源於一個或少數幾個共同祖先。而今,在生物學家和古生物學家的共同努力下,我們對枝繁葉茂、生機勃勃的生命之樹的內部關係理解得越來越深入。

5.35億年前的人類遠祖至親

早在數億年前的寒武紀,熱帶的淺海里,生命史上里程碑式的創新就已經悄然發生。在距今5.2億年前,出現了以昆明魚、海口魚和鍾健魚為代表的昆明魚目,它們被譽為「天下第一魚」。這些身長僅2~3厘米的小魚是迄今已知最早出現的脊椎動物,代表著剛剛創造出頭腦和原始脊椎的「宏型」人類祖先。

而今,西北大學早期生命研究所舒德干院士的研究團隊更近一步,在陝西寬川鋪生物群中發現了距今5.35億年、成體僅1毫米的冠狀皺囊動物,這是一種擁有大大的口、身體兩側對稱的橢圓形海洋生物。冠狀皺囊動物具有被認為是鰓裂構造雛型的成對排水鰓孔,成為迄今為止最為古老的人類微型遠祖至親。

冠狀皺囊動物究竟長啥樣

冠狀皺囊動物的微體化石發現於陝西省,屬於陝西南部寬川鋪生物群的一員,距今5.35億年,早於其他所有的後口動物類群。研究團隊運用酸蝕法將微體化石從周圍岩石中分離出來,並利用顯微電鏡、顯微掃描電鏡等技術對微體化石進行了深入研究。肉眼看起來平淡無奇、微小的黑色顆粒狀的化石,在電鏡下呈現出令人讚嘆不已的精美細節。科學家最終重構出冠狀皺囊動物的樣子和生活狀態。

冠狀皺囊動物呈橢球形,成體大小約1毫米,腹面具有可伸縮的大大的環狀口部,表面有4對體錐,無尾部和肛門,具有被認為是鰓裂構造雛型的成對排水鰓孔。

滄海桑田,若將時光追溯至5.35億年前,當時的陝西南部還是一片熱帶淺海,微小的冠狀皺囊動物即生活於此。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,冠狀皺囊動物的身體兩側對稱—該特徵被它的許多後裔所繼承,包括我們人類自身。冠狀皺囊動物覆蓋有薄的、相對柔韌的皮膚,這也意味著它們多少有些肌肉。因此科學家推斷,它們可進行收縮性運動,以蠕動的方式四處活動。相比於身體的其他部分,冠狀皺囊動物圓圓的口很大,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。儘管它們取食和排掉廢物的方式相當原始,但這或許是它們最顯著的特徵。

皺囊動物為何如此重要

整個動物界主要包括基礎動物亞界、原口動物亞界和後口動物亞界。原口動物亞界包括以烏賊、蝸牛為代表的軟體動物,和以蝦為代表的節肢動物等。後口動物亞界包括棘皮動物、脊索動物,以及人類在內的脊椎動物,因此其早期演化關係受到科學界的格外關注。若要窺探其演化關係,寒武紀的化石記錄至關重要。

在距今5.1億年前的寒武紀,後口動物已經分化,棘皮動物、半索動物、尾索動物和脊椎動物開始悉數登場,甚至還包括現已絕滅的古蟲動物類等。這使科學家分辨哪個類群出現得更早,以及後口動物共同祖先可能的樣子極其困難。最新發現的冠狀皺囊動物的微體化石發現於陝西省,距今5.35億年,早於其他所有的後口動物類群,該化石為探索後口動物的早期演化關係帶來了新的曙光。

這個擁有一張圓圓的大嘴卻無肛門、廢物要從身上的排水鰓孔排出的皺囊動物,形貌是如此古老、原始,它很可能就是科學界期盼已久的後口動物亞界的一個根。

從年代上講,它將對人類早期祖先的認知從距今5.2億年前推至5.35億年前,體積也從厘米級推至毫米級。舒德干院士這樣評價:「如果將澄江動物群中的後口動物大爆發比作一掛鞭炮燃起的話,此次皺囊動物的發現,相當於找到了這掛鞭炮的引線。」

本文綜合整理自《知識就是力量》雜誌,原標題《冠狀皺囊動物——毫米級的人類祖先》,作者段艷芳,有刪改,原創作品轉載請註明來源。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/8ae0cdcfc00a14418ee0be17f0620349.html