[2004-06-05] 中國科學家發現最古老多細胞動物化石

【文匯專訊】據科學時報報道，中國科學院南京地質古生物所前天召開新聞發佈會，宣佈中國科學家在早期生命研究中取得重大進展。中國科學院南京地質古生物研究所研究員、南京大學教授陳均遠和同事將在6月4日出版的美國《科學》雜誌上報告說，他們在中國貴州省甕安縣5.8億年前的地層中發現了迄今為止最古老的多細胞化石，這些化石結構複雜，具有兩側對稱結構。新化石只有2毫米，他們將之命名為「小春蟲」。

　《科學》雜誌說，這些令人驚奇的微小動物出現的時間，比生命大爆發時的寒武紀要早5000多萬年，它們複雜的結構顯示：動物多樣性分化所需要的基因工具包早在寒武紀之前就已發育成熟。

　陳均遠和李家維在1998年2月5日出版的《科學》雜誌上宣佈：最古老的動物化石群在中國貴州甕安被發現。美國《華盛頓郵報》在當天的頭版科學新聞中說：「這一新發現打開了尋找古老動物化石記錄的新途徑。這好像是蒙在眼前的迷霧突然消散。」

　1998年之後，陳均遠等對甕安動物化石群開展了一系列採集，並取得重要進展。他們發現了包括腔腸動物成體化石和胚胎化石，以及可能的兩側動物胚胎化石。但是，甕安動物群是一部難讀的天書，這些最早期的動物只留下它們的卵和胚胎，而這些卵和胚胎的雙親卻幾乎沒有留下關於它們自己的記錄。

　兩側對稱動物起源和早期演化是生命歷史步向複雜生態系統、複雜體構和複雜行為的一個關鍵性事件。背腹的分化是兩側對稱動物最早期演化階段的主要特徵。陳均遠推測，如果甕安地層處於前寒武紀晚期，也即大冰期後的生物復甦階段，這裡的化石就是最古老的動物化石群，它們所代表的時代就接近兩側對稱動物歷史的源頭，因而，就應該是發現兩側對稱動物祖先類型的可能地點。

　經過近6年的工作，陳均遠等人終於在5萬多個化石中發現了10塊保存精緻的兩側對稱動物化石。由於它們的生存時間非常特殊，相當於地球大冰期後嚴冬剛剛過去、早春剛剛來臨之際，於是他們為之取名「小春蟲」。

　小春蟲儘管個頭很小，卻保持了一對體腔、成對排列的感覺窩等兩側對稱結構，且由外胚層、內胚層和完全中胚層組成，是迄今為止已知最古老的真體腔兩側對稱動物的化石代表。這一動物消化道前端具有向腹部開口的口部和緊接口之後的咽道，咽道由多層構造的咽壁所包繞。這一動物構造複雜性表明，它已經處於成年期的發育階段。

　陳均遠說，真體腔動物的起源至今仍然是科學之謎，這一古老真體腔動物化石的發現將為探索真體腔動物的起源提供重要線索，表明真體腔可能是兩側對稱動物的一個古老特徵。如此小的動物就已經出現三胚層的構造，這一現象暗示，形成三胚層兩側對稱動物所必需的發育程序發生的時間，可能要早於形成大型個體生長程序發生的時間。小春蟲複雜的身體構造同時也說明兩側對稱動物發育階段的基因工具包以及模式形成機制早在寒武紀之前4000萬年已經形成。

　本項研究得到了中國國家自然科學基金委員會、美國國家航空航天局研究計劃以及中國國家科技部「973」項目的聯合資助。