北大教授發現寒武紀蠕蟲胚胎發育全過程化石

2021-02-08 北京大學新聞網

國際古生物界權威評論說,描述寒武紀生物完全生命周期將不再是空想

距今大約5億年的寒武紀,生命個體發育發展的完全生命周期在當今的古生物研究者那裡一直是缺失的。而今,北京大學的古生物專家從寒武紀的胚胎化石中發現了無脊椎動物蠕蟲從受精卵到卵裂(孵化)整個胚胎發育全過程的化石。這一研究成果,離描述5億年前完全生命周期的預言更進了一步。

這一研究的主要承擔者之一、北京大學地球與空間科學學院的董熙平教授,並在第二屆國際古生物大會上報告了這一研究近兩年的最新成果。和董熙平同時進行該項研究的還有英國布里斯托大學的一名專家。

據介紹,在1994年古生物學界就已經有專家發現了寒武紀的胚胎化石,從那以後,國際古生物界關於前寒武紀、寒武紀胚胎化石的發現就一直沒有間斷過。但是,從來沒有人能夠證實這些已經發現的胚胎化石之間到底是什麼關係、彼此之間有沒有親緣關係。

8噸石灰巖中篩選出600餘胚胎

「因為無脊椎動物都是軟組織,其次胚胎發育時間非常短,導致胚胎化石難以保存。」董熙平教授以秀麗線蟲(蠕蟲的一類)從受精卵到卵裂的胚胎發育過程只有15個小時為例說明了無脊椎動物胚胎過程的短暫。這也成為影響研究寒武紀生命個體發育過程的重大難題。

1998年,董熙平教授在美國聽了一個關於早期胚胎化石研究的報告。回國後,董熙平從1999年開始野外工作,7年時間裡成績卓然。董熙平和助手們從湖南永順縣8噸形成於寒武紀的石灰巖中發現了幾千個胚胎化石,從中又篩選出了600多個胚胎,而其中有用的胚胎化石就更少。他們採用形態比較、解剖學特徵、分支分析等方法進行了研究。終於證明了這些胚胎化石是距今5億年的寒武紀無脊椎動物蠕蟲的胚胎發育全過程的胚胎化石。「終於把(無脊椎動物)胚胎化石的親緣關係搞清楚了。」董教授說。

肉眼難看清這些胚胎化石

這些記錄了蠕蟲從受精卵開始到卵裂預孵化階段短短十幾個小時的胚胎發育過程的化石,在顯微鏡下的掃描圖片異常清晰,完整而形象地記錄了蠕蟲胚胎發育的一個個生命瞬間。而據介紹,這些胚胎發育不同時期的化石,最小的只有0.26毫米,最大的也不超過0.5毫米,用肉眼是難以看清的。

2004年1月份,這一初步研究成果一公布就在國際古生物界引起了廣泛關注。兩年來,董熙平和助手們找到了更多的有力證據。這對於追溯地球生物祖先的歷史具有重大的意義。國際古生物界權威評論:這項研究,讓今天的人們描述距今5億年的寒武紀完全生命周期的預言將不再是空想。

 

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