金陵晚報記者 王君 於飛金陵晚報報導在長江三峽湖北宜昌的曉峰河，中科院南京地質古生物研究所尹磊明研究員為首的科學家小組，經過了一年多的時間精細研究，發現了一塊帶著6．32億年前「風塵標記」、令人興奮的矽質巖。
它其中暗存的遠古生命的遺蹟，改寫了動物起源的記錄。專家在這塊石頭中發現了兩個動物休眠的胚胎外包裹著的「卵囊胞」，這意味著動物起源的時間被提前到了6．32億年前，和我們之前所知的5．8億年，整整提前了5000多萬年。這一重大的科學進展將會在今天同步刊登在英國權威科學雜誌《自然》上。
懸而未決的科學難題
尹磊明研究員告訴記者，關於地球動物最早起源於6．32億年前這個重大的發現，其實是從解決一個懸而未決的科學爭論開始的：中科院南京地質古生物研究所的肖書海研究員等又在距今5．8億年前的中國貴州甕安埃迪卡拉紀陡山沱地質層，發現了數以億噸計磷酸鹽化石，其蘊涵的動物胚胎之前被認為是動物胚胎的證據。這些胚胎上球狀的外觀上長著大大小小的瘤孔，這些瘤孔以螺旋狀有規律地分布著，是帶著遠古未知色彩的奇特生物，被袁訓來研究員等稱為「裝飾」大球。但是它謎樣的起源，引起了科學界的無限爭論，爭議的焦點有動植物之爭：有人認為它是藻類化石，也有人認為它是巨大的硫細菌化石，另外，甕安生物群的年代也存在爭議。如果不解決這些問題，那麼甕安生物群擁有世界上最早的動物化石記錄就不能得到肯定。
動物胚胎裹著「蠶繭」
為了解決甕安生物群的時代問題，中科院南京地質古生物研究所的專家在華南作了大量的地層學和地質學的研究，對於甕安生物群及相關地層的年代，即處於地球生命演化的重要階段的埃迪卡拉生物群提出了新的劃分方案。為了驗證和進一步解決地層的年代問題，2006年下半年，以尹磊明為首的科學家小組深入三峽地區進行地層研究，他們選擇了位於宜昌的曉峰河剖面展開了研究，對於陡山沱地質層大量發育的矽質結核開展了逐層採集樣品，並通過實驗室的巖石切片，尹磊明等從600餘個薄片中獲得了大量保存完整的具有顯著刺狀突起的「疑源類」化石。這些化石的分裂形式和胚胎發育結構和肖書海、袁訓來等人在甕安發現的「裝飾大球」並無二致，而且地層年代也非常一致，在距今5．8億年前左右的時間。而且除了相同的「裝飾大球」類的化石，尹磊明等人還發現有些裝飾大球外面包裹著一層「有機質囊胞」，和現代動物胚胎節肢類休眠卵囊胞非常相似，具有複雜的裝飾和厚厚的有機質包裹，就和現在的「蠶繭」有點相似。尹磊明說，就憑這一點就足可斷定它不是藻類和菌類，而是真正的動物胚胎的休眠卵。
動物起源時間被提前
而更令人驚訝的發現還在後面：在6．32億年前，是新元古代末期大冰期寒冷的「雪球」事件剛剛結束的時候，在過去，這一直是被認為是動物出現的「空白地帶」，然而在這一次的研究中，尹磊明研究員竟然發現了兩個沒有胚胎分裂結構，卻空存著休眠卵外面包裹著的那層「卵囊胞」，就好像「金蟬脫殼」般，金蟬走了，卻留下「殼」的證據。正因為這個發現，動物化石的記錄可以被提前到6．32億年，動物起源的時間表因此也被提前了5000多萬年。尹磊明說，這個發現，證實早期後生動物胚胎與其他許多真核生物一樣，具有顯著刺狀突起的休眠囊胞。另外，這說明，早期原生動物和後生植物幾乎同時在新元古代晚期全球冰川活動（『雪球事件』）後很快出現，早在6．32億年前業已生活於淺海。另外，全球埃迪卡拉紀早期地層保存的『大型複雜疑源類』的生物，究竟是什麼，這個研究成果也為定義它們的屬性及其分布，拓開了新的窗口。
未解之謎，等待開啟
6．32億年前的秘密通過化石被保存下來，深深地裹埋在巖石中，我們從其中看到了最古老的動物胚胎的某些玄機，然而還有許多不解。為何這些最早的動物胚胎化石和甕安生物群發現的磷酸鹽化石胚胎相同，但是卻裹著甕安生物群那些動物胚胎中沒有的「卵囊胞」結構？這些胚胎長大後究竟是什麼樣子，這些動物的避難所——「卵囊胞」究竟能夠讓這些動物胚胎在多長的時間裡保持著「存活」的狀態？都是大家急切想知道的問題。尹磊明研究員告訴記者，甕安生物群發現的磷酸鹽化石胚胎為何沒有發現「卵囊胞」，目前仍沒有確定的結論，然而有一種推測是，甕安生物群的化石被包裹在「磷酸鈣」中，而這次在曉峰河剖面發現的動物胚胎休眠卵卻是在矽質巖之中，可能卵囊胞在兩種巖層中保存的能力差異巨大而造成的。至於這些動物胚胎長成成蟲後將會是什麼模樣，現在還無法得知。而那層厚壁，帶著複雜的裝飾物，究竟能夠帶領這些最古老的小蟲逃避怎樣「等級」的災難，仍未可知。尹磊明說，所有的一切都有待化石證據的發現來說話，科學的繁複和真相的狡黠還在於：化石在透露著一些細節，也隱藏了不少奧秘。這些都留待未來的探索。
和硫細菌超級「PK」
這些謎樣的動物胚胎化石，挑戰著我們過去對動物的許多認識，因此也難怪，在國內外科學界，圍繞它的爭論始終不斷，而最為戲劇性的就是美國學者拜雷等學者挑起的「動物胚胎化石」和硫細菌化石的超級「PK」。如果看到超級硫細菌細胞分裂的圖片，你就會驚訝地發現，這些地球上最早的動物胚胎的確和巨型氧化硫細菌有著「驚人的相似」，難怪外國專家會誤解呢。尹磊明研究員點開最早動物胚胎的分裂圖以及拜雷發表在《科學》上的超級硫細菌細胞分裂圖，你會看到，無論是單細胞、雙細胞，還是四個細胞，這些最早的動物胚胎真的和超級硫細菌非常相似，甚至專家們發現超級硫細菌細胞四個細胞的分裂方向都和動物胚胎的化石分裂的方向一致。還令專家驚奇的就是，在甕安生物群，那些磷酸鹽動物胚胎數以億噸計，南京的古生物專家認為這些動物的胚胎之所以沒有很快地腐爛，一個重要的原因是這些動物的胚胎一來到世間，很快就被磷酸鈣澆在上面，幾天之內甚至在短短幾個小時裡，這些胚胎變成了「石頭」，但磷酸鈣究竟如何形成，仍然未解。然而認為這些胚胎是巨型氧化硫細菌的Schulz卻認為，在非洲納米比亞大陸架富含磷灰石的沉積物中，有著豐富的巨大硫細菌，實驗室的試驗表明該類細菌在無氧環境下，能釋放足夠的磷酸鹽以生成羥磷灰石的沉澱。通過三維成像技術，以及尹磊明發現的動物休眠時留下的卵囊胞，都讓這場動植物超級「PK」中，持動物胚胎化石這一看法的學者取得了壓倒性的勝利：首先這些胚胎化石無論是分裂成單個還是多個細胞，它的個體體積總是維持不變，另外，卵囊胞是某些動物休眠時特有狀態，是氧化硫細菌細胞絕對不會存在的。最早動物胚胎自帶「避難所」為了研究最早的動物卵細胞休眠時究竟是什麼模樣，記者來到了尹磊明研究員的辦公室，尹磊明研究員小心翼翼地翻出那些化石的薄片。尹磊明笑著告訴記者，6．32億年前最古老動物的無限機密，就藏在這紙一樣厚薄的600片巖石切片中。厚厚的地層中，別人發現不了的生命痕跡，是如何被專家發現的？尹磊明研究員告訴記者，其實一塊巖石中，究竟有沒有化石，專家自有一套判斷方法，比如宜昌的這些矽質巖化石，一旦有顏色明顯偏深的，那麼裡面十有八九有化石，因為顏色深代表著可能存在更多的有機質和碳化物，那可能就是因為生命埋藏留下的記號。尋找到可能藏有化石的巖石後，專業人員將它切割成薄如紙張的薄片，以便將巖石中的秘密給暴露於天下，尹磊明說，它的這些巖石薄片，厚度不足0．3微米，大小只有一兩個指甲般大小，但是裡面卻藏著幾十個的化石胚胎細胞。透過尹磊明研究員的顯微鏡，記者在厚度不到0．3微米的薄片上，一粒灰塵大小的位置上，找到了被認為是目前地球上最早出現的動物的胚胎的休眠卵。它究竟是什麼樣子？其實單個胚胎細胞外，為休眠而包裹著的那層「卵囊胞」組成的休眠卵，看著就和煎雞蛋有點相似：中間的蛋黃就像胚胎，外面的蛋白就是「卵囊胞」，只不過細細瞧去，這些「蛋白」外圍還有「細小的突起物」。尹磊明研究員告訴記者，這些細小的突起物就是胚胎的卵細胞複雜的裝飾物，有柱狀，有刺狀，有椎狀。另外，「卵囊胞」的這些特徵和現代節肢類的生物如海蚤、某些蝦類早期的休眠卵身上也會出現。尹磊明說，這些「卵囊胞」上的裝飾物看似複雜和無用，其實孕育著最早動物胚胎「智慧」。它是一層厚厚的有機質的壁，可以暫時將動物胚胎和外面惡劣的環境隔絕開來，以便它們能夠在極端寒冷或是極端炎熱，甚至是極端缺少食物的環境下得以「保存」。另外，這些刺狀、圓柱狀和椎狀的突起物，便於這些最早的動物在淺海上漂流，其次它的突起物就像是一個避難所，獨特的形狀，讓它可以躲避別的生物將其吞噬。