(香港文匯網記者李陽波西安報道)寒武紀大爆發是地質歷史上最重要的動物門類起源和輻射事件,見證了幾乎所有現生動物門類的最早化石記錄在寒武紀地層中的快速出現。記者從位於陝西西安的西北大學獲悉,近日,《自然》(Nature)雜誌以長文形式在線發表了西北大學早期生命研究團隊張志飛課題組的最新成果——《高真度保存的模塊化骨骼證實了苔蘚動物門的寒武紀起源》。研究團隊在陝西漢中地區寒武紀早期地層仙女洞組,發現了一批同時保存了礦化骨骼和原位動物軟組織的微型苔蘚動物化石,證實苔蘚動物在寒武紀早期的出現,為追溯該動物門類起源和礦化發生提供了新啟示。
將苔蘚動物化石記錄提前至少5000萬年
據了解,苔蘚動物俗稱苔蘚蟲,是現代海洋重要的底棲動物,學界長期認為苔蘚動物門存在寒武紀祖先類型,但因其化石個體微小、難以甄別,一直未曾有確鑿實證。苔蘚動物成了寒武紀生命圖景中一塊缺失的關鍵拼圖。
據悉,早在2021年,張志飛團隊就已在陝西南部鎮巴及南澳大利亞地層發現原始蜂巢蟲化石,首次將苔蘚動物起源推進至寒武紀早期,《自然》雜誌發文報道,認為該研究揭示苔蘚蟲隱匿的地質歷史,為後生動物門類起源和系統演化提供了新的時間框架。然而,因該研究缺乏有力的苔蘚動物礦化骨骼結構而受到部分學者質疑。
面對爭議,團隊持續多年對華南多個寒武紀早期剖面展開系統野外工作,終於找到保存完美的化石證據。
據張志飛介紹,此次發現的這批化石來自陝西漢中仙女洞組的生物碎屑灰岩和礁灰岩,清晰保留了囊膜和環形肌肉纖維等苔蘚動物特有的軟組織結構,以及包裹在蟲體外圍的蟲室、隔板和柱突等典型礦化骨骼結構,保存得非常完美。研究團隊隨後通過酸蝕、掃描電鏡、能譜分析、X射線斷層掃描、雙束聚焦離子束與透射電鏡聯用等手段,確認其分別代表直立雙列和席狀薄板分布的兩個不同類型的苔蘚動物群體化石。
「通過這些新的化石證據,我們構建了包含50個形態特徵的矩陣,涵蓋18個典型現生與化石苔蘚動物屬。」張志飛表示,通過系統發育分析,這些寒武紀化石確認為苔蘚動物門狹唇綱類群,且其多樣性群落結構已發生分化。此次新成果將具有礦化骨骼的苔蘚動物化石記錄從奧陶紀前推至寒武紀早期,提前至少5000萬年。
完善寒武紀動物樹約四千萬年構建過程
《自然》(Nature)資深編輯亨利·吉評價該最新成果時稱,寒武紀苔蘚動物問題至此塵埃落定。
該研究亦再次證明了寒武紀大爆發的突發性和瞬時性,正式將帶礦化骨骼的苔蘚動物起源鎖定在寒武紀早期,進一步支持了舒德乾院士團隊提出的「三幕式寒武紀大爆發」假說,再次完善了寒武紀動物樹歷時約四千萬年的構建過程,銜接了基礎動物、原口動物和後口動物三大亞界階段性出現的化石證據鏈。
隨着此次苔蘚蟲化石的發現和確認,其乾群化石溯源、骨骼演化機制、群落迭代規律等問題仍待破解。張志飛團隊目前已在華南和華北多個早至晚古生代剖面開展連續採樣,計劃結合傳統化石處理、高精度CT、古生態學和形態學分析和地球化學指標,進一步揭示苔蘚動物早期輻射的環境驅動力和發育約束。
西北大學肇始於1902年的陝西大學堂和京師大學堂速成科仕學館,1912年始稱西北大學。現為國家「雙一流」建設高校、國家「211工程」建設院校、教育部與陝西省共建高校。此次《自然》發布的論文第一作者為西北大學地質學系博士生宋寶鵬,通訊作者為張志飛教授。西北大學是第一完成單位和通訊單位。論文中外合作單位包括中國科學院南京地質古生物研究所、瑞典自然歷史博物館、烏普薩拉大學、德國漢堡大學、澳大利亞麥考瑞大學、荷蘭烏得勒支大學。

評論(0)
0 / 255