西北大學研究團隊發現地球最早苔蘚動物化石

（香港文匯網記者 李陽波 西安報道）苔蘚動物與腕足動物、帚蟲動物一起被稱為觸手冠動物，是地球早期生命最重要的形態之一。《自然》（Nature）雜誌27日刊發中國西北大學早期生命研究團隊最新研究成果——《化石證據揭示苔蘚動物門起源於寒武紀早期》，宣告在陝西南部鎮巴縣發現了地球上已知最早的苔蘚動物（苔蘚蟲）化石。該研究不僅將苔蘚動物門的地質歷史從奧陶紀前推到寒武紀大爆發早期，將其起源向前推進了約5千萬年。同時亦進一步支持了「三幕式寒武紀大爆發」假說，完善了寒武紀地球動物樹歷時四千萬年的構建過程，有效地銜接了由三大動物亞界（基礎動物、原口動物和後口動物）爆發性、分階段出現的化石證據鏈。

苔蘚動物門源頭探索存多種困難

寒武紀大爆發是地球上已知最為宏偉的兩側對稱動物的生命爆發事件。在距今5.4-5.18億年前，地球海洋中突然爆發性地出現了包括脊椎動物在內的幾乎所有現代動物的早期祖先代表。但是，地質歷史中非常重要的動物門類—苔蘚動物門，卻一直缺乏確鑿的寒武紀化石記錄。

「多個動物門類的源頭探索，其中比較容易發現的門類，過去都陸續被發現了，剩下的都是一些很難啃的『硬骨頭』。」中國著名古生物學家舒德乾院士曾表示，苔蘚動物門在海洋中是一個重要門類，很難被發現，因為它們只有毫米級大小。由於苔蘚動物個體微小、群體生活、模塊化生長、生態複雜，一直以來被學界認為是奧陶紀大輻射的產物。

歷經多學科多年研究獲確鑿數據

2015年，西北大學早期生命研究團隊張志飛教授帶領學生張志亮、陳飛揚等赴湖北宜昌、四川南江、陝西鎮巴等地，採集了大量生物碎屑灰岩。在隨後長達三年多漫長的酸蝕實驗時間裏，團隊處理了約三萬二千枚化石，其中有一枚比芝麻還小一倍的奇特化石，讓團隊印象深刻。「我至今都記得初次把它放到顯微鏡下的瞬間，『美妙驚奇，嘆為觀止』所有美好的詞彙都不及眼下小小的世界。」張志亮表示。

據悉，西北大學研究團隊在陝南鎮巴縣小洋壩剖面燈影組西蒿坪段的生物碎屑灰岩中，通過酸蝕處理，發現了毫米級的微體化石。而經過掃描電鏡（SEM和BSEM)、X射線斷層掃描（µ-CT）、3D可視化、系統學數據分析等研究，團隊發現化石呈現對稱網狀，背對背兩面覆有表皮細胞分泌幾丁質蟲室。蟲室缺乏明顯的礦化，縱向5列或7列交替排列，顯示清楚的模塊化幾何特徵，整體外形呈葉狀。化石研究表明，蟲室整齊的幾何排列和複雜性的模塊化生長起源於5.3億年前，這是寒武紀大爆發重要的生態創新。

在團隊前期研究的基礎上，並聯合國內外多個機構和國際學者合作研究，認為這些微體化石代表了地球上已知最早的苔蘚動物（苔蘚蟲）化石。與此同時，經過52個特徵，18個類群和2個外群的最大簡約法和貝葉斯分支系統學分析研究，表明化石苔蘚動物門房原始蜂巢蟲（Protomelission gatehousei）代表化石和現生苔蘚動物的基幹類群，為最原始祖先類型。這一發現，也將苔蘚動物的起源向前推進了至少5千萬年。

對理解地球宜居性演變有重要意義

據了解，苔蘚動物個體微小，多呈管狀或囊狀，身體外部有表皮細胞分泌的鈣質或幾丁質蟲室，屬於典型的包殼造礁動物，通常生活在其它殼體動物或者硬底質海洋表面。而苔蘚蟲室多呈管狀或囊狀，個體連片群居，呈現樹枝狀，外形很像苔蘚植物。根據最新的三葉蟲與腕足動物組合特徵，研究認為陝西南部鎮巴地區的西蒿坪段屬於寒武系第三階下部，該化石在陝西南部泥質灰岩中的發現，表明了寒武紀苔蘚動物與後期屬種相似，適宜在清澈的硬底質環境中生活。不僅揭示了泥頁岩化石庫中缺乏苔蘚動物化石的原因，同時該類化石的研究，對理解地球宜居性演變以及底棲（草根）動物如何改造地球、適應地球的過程有重要意義。

對於這一最新研究發現，舒德乾院士表示，在5.3億年前地層中發現苔蘚動物門的源頭，這件事再次完美地支持了「三幕式寒武紀大爆發」假說的正確性，或者說它進一步證實了這個假說具有可靠的科學預言性。據悉，「三幕式寒武紀大爆發」假說是西北大學早期生命團隊2008和2009年提出的，大膽預言了地球上動物界的所有門類起源成型的具體時間、過程和規律。