綜述:甕安生物群及其在早期多細胞真核生物演化中的意義

2020-12-08 科學網
綜述：甕安生物群及其在早期多細胞真核生物演化中的意義

    貴州甕安生物群中發現的動物胚胎狀化石。從巖石中分離出的化石，經掃描電子顯微鏡拍攝，照片顯示了類似囊胚期動物胚胎形態和細胞的三維保存狀態。

地球上肉眼能看到的生物幾乎都是多細胞生物，從單細胞到多細胞的演化是生物演化史上最重要的轉折點之一。從單細胞到多細胞的演化多次發生在至少25個不同的生物門類中，其中有五大常見生物門類（動物、真菌、紅藻、綠藻、褐藻）演化出具有細胞分化的複雜多細胞生物。生物界多次發生從單細胞到多細胞的演化，說明多細胞生物具有更優越的適應性。但是各種不同的生物是如何實現從單細胞到多細胞的演化，其中有哪些過渡類型，這些過渡類型如何通過自然選擇成為我們熟知的動物、真菌、紅藻、綠藻，以及褐藻？這些問題一直困惑著演化生物學家和古生物學家。

中國貴州甕安地區的陡山沱組磷塊巖中保存有完美的多細胞生物化石，它們為解決複雜多細胞生物演化的關鍵問題提供了直接的證據。甕安地區的陡山沱組磷塊巖沉積在距今大約6億年左右，正是複雜多細胞生物開始繁盛的時期。早在20世紀90年代，科學家就報導過甕安生物群中的紅藻化石、早期動物胚胎化石，以及類似早期珊瑚的刺細胞動物化石。對這些化石的解釋一直存在爭論，有的科學家提出，甕安生物群的動物胚胎狀化石可能是單細胞真核生物，甚至可能是細菌。

最近，美國維吉尼亞理工大學的地球生物學家肖書海教授，中國科學院南京地質古生物研究所的袁訓來和周傳明研究員，以及他們的學生通過對甕安生物群的深入研究，取得了一些新的研究成果和認識。這些成果在《國家科學評論》最新發表的綜述文章「甕安生物群及埃迪卡拉期多細胞真核生物的輻射演化」(http://nsr.oxfordjournals.org/content/1/4/498.full)中有詳細報導。根據這些化石提供的信息，可以肯定，甕安生物群中的動物胚胎狀化石既不是單細胞真核生物，也不是細菌。它們是明顯的複雜多細胞生物，具有細胞分化（特別是體細胞和繁殖細胞的分化），有細胞黏附和細胞凋亡現象，並且缺乏明顯的細胞壁。它們更有可能代表由單細胞祖先向動物（或複雜藻類）演化的過渡類型，可以認為是動物（或藻類）的幹群。這些幹群生物不可能擁有現生生物的所有特徵，並且還可能擁有它們自己獨有的特徵，使得它們的演化和親緣關係更難於辨別。（來源：科學網）

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