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先有鸡还是先有蛋,6亿年前化石有答案

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2019-12-02 07:46

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先有鸡还是先有蛋,6亿年前化石有答案

图片来源:Unsplas

作为动物的一员,人们对动物究竟是何时并如何起源的抱有天然的好奇心。究竟是先有鸡还是先有蛋,始终是一个充满争议和趣味的话题。中国科学院南京地质古生物研究所与国外同行合作,在我国贵州瓮安生物群——一个距今6.1亿年的特异埋藏化石库中找到了一类名叫“笼脊球”的化石,为回答这一问题提供了重要线索。该成果11月27日在线发表在《细胞》子刊《当代生物学》上。

现代动物界包括三十多个动物门类,已有研究表明它们拥有一个距今大约7亿多年的共同祖先。这一共同祖先由多细胞组成,而且细胞有功能分化,它是由更古老的单细胞祖先演化而来。然而,动物单细胞祖先是何时以及如何演化成多细胞祖先的呢?这个问题一直没有确凿的答案。

先有鸡还是先有蛋,6亿年前化石有答案

笼脊球化石,a和b是裸露的标本,囊包已丢失,c和d是保存了囊包的标本,e和f是a和b的局部放大,显示细胞结构细节。

笼脊球整体呈球形,直径不到1毫米。研究人员通过超高分辨率同步辐射三维无损成像技术,给化石做CT扫描,重构了其三维立体结构。研究人员发现,它们在一个充满母源营养物质的囊包中发育,其发育过程非常类似动物的单细胞近亲,但比这些近亲更复杂的是,它们在胚胎发育过程中出现了有规律的细胞迁移和重组,这与动物原肠胚的细胞迁移重组非常类似,表明动物胚胎特有的发育机制,在动物化石记录大量出现之前至少4千多万年就已经准备好了。

因此,科研人员将笼脊球称为“干群动物”,即比最早的多细胞动物更早的动物。“如果我们将动物比喻成一只鸡的话,那么复杂的胚胎发育过程就像是蛋。而笼脊球化石的发现恰恰就表明,孵化出动物这只小鸡的蛋,在6.1亿年前就已经出现了。”中科院南京地质古生物所殷宗军副研究员说。

专家表示,笼脊球化石记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步,这一步为真正有细胞和组织分化的动物的出现奠定了生物学基础。

先有鸡还是先有蛋,6亿年前化石有答案

a笼脊球的发育过程重建模式图。它们从中空的笼状逐渐发育成实心球,发育过程是通过细胞内移和定向分裂、单极细胞层增厚、脊状细胞团分支和愈合等方式实现。发育过程中细胞数量增加但单个细胞体积变化不大。

b是简化的完全动物系统树(holozoan tree),蓝色区域为笼脊球可能的位置。LMCA,后生动物的共同祖先,UMCA,后生动物的单细胞祖先,LHCA,完全动物的共同祖先。

本文转载自科技日报

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