作者:肖书海等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2015/2/10 14:03:20
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综述:瓮安生物群及其在早期多细胞真核生物演化中的意义

    贵州瓮安生物群中发现的动物胚胎状化石。从岩石中分离出的化石,经扫描电子显微镜拍摄,照片显示了类似囊胚期动物胚胎形态和细胞的三维保存状态。

地球上肉眼能看到的生物几乎都是多细胞生物,从单细胞到多细胞的演化是生物演化史上最重要的转折点之一。从单细胞到多细胞的演化多次发生在至少25个不同的生物门类中,其中有五大常见生物门类(动物、真菌、红藻、绿藻、褐藻)演化出具有细胞分化的复杂多细胞生物。生物界多次发生从单细胞到多细胞的演化,说明多细胞生物具有更优越的适应性。但是各种不同的生物是如何实现从单细胞到多细胞的演化,其中有哪些过渡类型,这些过渡类型如何通过自然选择成为我们熟知的动物、真菌、红藻、绿藻,以及褐藻?这些问题一直困惑着演化生物学家和古生物学家。

中国贵州瓮安地区的陡山沱组磷块岩中保存有完美的多细胞生物化石,它们为解决复杂多细胞生物演化的关键问题提供了直接的证据。瓮安地区的陡山沱组磷块岩沉积在距今大约6亿年左右,正是复杂多细胞生物开始繁盛的时期。早在20世纪90年代,科学家就报道过瓮安生物群中的红藻化石、早期动物胚胎化石,以及类似早期珊瑚的刺细胞动物化石。对这些化石的解释一直存在争论,有的科学家提出,瓮安生物群的动物胚胎状化石可能是单细胞真核生物,甚至可能是细菌。

最近,美国弗吉尼亚理工大学的地球生物学家肖书海教授,中国科学院南京地质古生物研究所的袁训来和周传明研究员,以及他们的学生通过对瓮安生物群的深入研究,取得了一些新的研究成果和认识。这些成果在《国家科学评论》最新发表的综述文章“瓮安生物群及埃迪卡拉期多细胞真核生物的辐射演化”(http://nsr.oxfordjournals.org/content/1/4/498.full)中有详细报道。根据这些化石提供的信息,可以肯定,瓮安生物群中的动物胚胎状化石既不是单细胞真核生物,也不是细菌。它们是明显的复杂多细胞生物,具有细胞分化(特别是体细胞和繁殖细胞的分化),有细胞黏附和细胞凋亡现象,并且缺乏明显的细胞壁。它们更有可能代表由单细胞祖先向动物(或复杂藻类)演化的过渡类型,可以认为是动物(或藻类)的干群。这些干群生物不可能拥有现生生物的所有特征,并且还可能拥有它们自己独有的特征,使得它们的演化和亲缘关系更难于辨别。(来源:科学网)

 
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