我們或多或少都聽過寒武紀生命大爆發,但是寒武紀生命大爆發之前的海洋又是什麼樣的呢?
寒武紀生命大爆發以前是埃迪卡拉紀,也叫震旦紀(&34;是古印度對中國的古稱),是元古宙的最後一段時期。
1946年,澳洲地質學家Reg Sprigg在埃迪卡拉山的古代砂巖板中發現了寒武紀以前的化石,為我們揭開動物誕生之初的神秘面紗。
埃迪卡拉紀中的代表生物便是狄爾遜水母
它不同於我們現今所知的水母,更不同於現今所有生物的身體結構。狄爾遜水母是交替對稱的身體結構
幾十年來科學家在這種生物上的爭論可以說是層出不窮。
有人說化石邊緣的波浪線是某種觸手
其他人則認為這是一種扁平的蠕蟲,沿著海底起伏移動
但是無論實際上是否是蠕蟲,他都有可能是第一個動物
地衣
另一組研究人員認為他屬於地衣家族
還有一些人認為這是一種巨型單細胞生物,而不是動物植物或者真菌
例如這種細胞直徑10釐米的巨型深海有孔蟲
由於化石留存的證據有限,科學家現在仍然沒有弄清楚狄爾遜水母是如何獲得營養的
(因為這種動物沒有嘴,沒有腸道)
為了理清這些問題,分子生物學家Bobrovskiy決定採用特殊方法
他對化石周邊的一些物質進行了分析
因為不同的生物他們的細胞顯示了自己獨特的分子特徵
雖然像是我們熟悉的DNA這樣的大分子無法保存數百萬,千萬年,但是其他小分子卻可以
例如類固醇等分子
在自然界中,植物,動物與真菌的細胞上都存在類固醇
例如植物細胞中的維生素,激素等等
其中的膽固醇在所有動物細胞中都以脂質呈現
也被稱之為脂肪
因此判斷不同種類類固醇的佔比可以幫助科學家解讀這是一種什麼類型的生物
例如膽固醇主要由動物產生
通過研究,科學家發現狄爾遜水母上方和下方的沉積物混合了約為10%的膽固醇
以及75%的柱頭類固醇(主要存在於藻類)
這意味著化石周邊的沉積物主要來源於綠藻
但是科學家從狄爾遜水母化石本身的有機物提取分子時,
他們發現了93%的膽固醇類固醇
膽固醇類固醇佔比如此之高,意味著狄爾遜水母一定是某種動物
但是如此奇怪的動物是如何產生的呢?
科學家認為這和當時海洋的生態環境和食物供應有關
(經過測量HOPANES 和STERANES兩種化合物的比例)
(這兩種化合物分別可以表示需氧細菌;藻類與其他多細胞生物的生長情況)
研究表明當時的海底地表充滿了細菌與藻類
在6.35億年前,HOPANES與STERANES的比例大幅下降
這種新的生態系統為新生命提供了新的食物來源
這就意味著環境從充滿大量細菌的環境轉化為蔓延海底分布大量藻類的環境
這樣的環境為狄爾遜水母提供了豐富的食物來源
同樣在海底爬行覓食的生物還有斯普裡格蠕蟲
復原出來就像是三葉蟲與蠕蟲的雜交後代
同時期也可能出現了腔腸動物的祖先(類似水螅)
三分盤蟲是一種三重對稱生物
現今任何生物都不擁有這種身體結構
同樣的還有孔太陽盤蟲
他們大多數的進食方式都是靠細胞表面的纖毛過濾海水攝取浮遊生物,像攤大餅一樣把一坨細胞堆在一起,這樣的進食效率連珊瑚蟲都不如
埃迪卡拉紀包含三個動物門
腔腸動物門,節肢動物門,環節動物門
在距今5.41億年前,埃迪卡拉紀結束,各種奇特的動物都相繼滅絕
一些科學家認為,隨著寒武紀到來,更具有機動能力的新型生物佔據了生態鏈主要位置
另外一批科學家認為,他們可能都是地球環境化學災難或者是環境變化的受害者