物种日历 地学

这片成精的“芭蕉叶”,竟是地球上最古老的动物?

5亿年前的“外星生物”们。

物种日历 发表于  2018-11-09 17:00

要是哪个电影导演为设计外星生物形象而发愁,那不妨从埃迪卡拉生物群(Ediacaran biota)的化石上找找灵感。这群史前生物存活于5.7~5.4亿年前的海底,论奇形怪状的程度,它们可能比许多电影还“科幻”得多

埃迪卡拉生物群想象复原图,颇有一番“异球风情”。图片来源:Ryan Somma / wikimedia

为了给埃迪卡拉动物群的诸多奇异生物化石分门别类,科学家们已经用上了半个多世纪的光阴。其中,有一种像芭蕉叶子一样、圆圆扁扁的生物最伤人脑筋,它的名字叫做狄更逊水母(Dickinsonia)。

科学家对狄更逊水母的分类一直处在争论之中,人们甚至搞不清楚它到底是真菌还是动物。直到近期,一项发表在《科学》上的最新研究通过分子化石证据表明:这片“芭蕉叶”竟然是目前人类已知最古老的动物之一

这片“芭蕉叶”就是狄更逊水母的化石,内含有机分子,宽度约5.5cm。 图片:Ilya Bobrovskiy et al.Science(2017)

充满“外星风情”的生物群

如果把生物进化比作演出,那么第一个盛大的开场节目肯定要数 “寒武纪生命大爆发”了。5亿年前的寒武纪生物之所以能为人熟知,是因为现在绝大多数动物的祖先是那时候诞生的。但早在寒武纪之前,地球上就已经出现了年代更加古老的埃迪卡拉生物群(距今5.7~5.4亿年前)。

埃迪卡拉生物群包含的生物种类极其丰富,细菌、真菌、动物全部都有。只可惜,这些生物很多是昙花一现,出现得快,灭绝得也快,只有极少的生物门类演化至今。

属于埃迪卡拉生物群的斯普里格蠕虫。图片:Verisimilus / wikimedia

随着研究越来越精细,科学家们发现,想给它们分门别类真的太难了。一方面,埃迪卡拉生物群都是软体生物,所以至今化石大多残缺不全;另一方面,这些生物的形态实在是“离谱”,一个个都好像外星来客

它们有的像肉嘟嘟的羽毛,有的像飞碟,甚至还有种长得像披萨饼的金伯拉虫。面对它们,科学家很难将其与后来的生物进行对比,更别提把它们归入现有的生物分类体系中去了。

长得像披萨的金伯拉虫。图片:Nobu Tamura / wikimedia

我叫水母,但不是拌凉菜那种

正如我们前文所说,埃迪卡拉生物群中的狄更逊水母也遇到了着同样的难题。有人认为它是一种真菌或单细胞原生生物,也有科学家将其视为一种极其古老的海洋动物。

对此,你可能会感觉疑惑:既然这些家伙都已经被称为水母了,怎么科学家还不知道如何给它们分类呢?

大部分人心目中的水母可能是这样的。一种桃花水母(Craspedacusta sowerbii)。图片:OpenCage / wikimedia

其实,“水母”只是它在国内常用的汉语名称而已,它们和今天能凉拌黄瓜、吃起来咯吱脆的水母可不是一回事。狄更逊水母的拉丁文属名Dickinsonia并无“水母”的含义,并且也有学者主张将它翻译为狄更逊蠕虫。

就形态而言,目前我们只知道它两侧对称,有着分节的身体和一条纵贯躯体的中心轴,形似一个表面纹理呈肋状的椭圆盘。仅凭这些信息,科学家们只能对其分类位置进行有限的推测,并且还陷入了旷日持久的争论之中。

几种常见的狄更逊水母背部轮廓图。图片来源:Aleksey Nagovitsyn / wikimedia

看来,光靠有限的形态信息很难给狄更逊水母一个妥当的“名分”。那我们能否在其他方面做些突破呢?这时候,分子证据就派上了用场。

分子化石解答谜题

所谓分子化石,是指化石中残存的DNA、蛋白质等肉眼看不到的化学物质,它们往往能给古生物研究提供意想不到的珍贵信息。而这一次,来自澳大利亚、俄罗斯等国的科学家团队则把目光瞄准了狄更逊水母的脂质残存物。

原来,真核生物与其他类型的生命形式(如细菌)最大的不同就在于细胞膜的结构。真核的细胞膜中具有一种特殊的含固醇的油脂分子,所以,只要在岩石中发现了这样的化学信号,就能证明真核生物曾经活生生地存在过,并且不同类别生物所产生固醇的种类及比例都不同。这些分子信号就像是生物门类的特征指纹,通过分析这些化石中的指纹信息,我们就可以大致知道生物所属的种类。

果不其然,研究者在狄更逊水母的化石中检测到了固醇残留物的信号,这说明它们确实是一种真核生物。如果再依据固醇含量的标准来进行判断的话,狄更逊水母则是如假包换的动物,而不是更原始的原生生物。

左图中的黑块是用酸处理过的狄更逊水母化石;右图镊子夹起的就是一小片狄更逊水母有机质。图片来源:Ilya Bobrovskiy et al. / Science(2017)

考虑到狄更逊水母的久远年代(距今至少有5.58亿年),人们在一番比较后认为,狄更逊水母是迄今为止有记录的、地球上最古老的动物之一

和大多数埃迪卡拉生物群的动物一样,狄更逊水母在繁盛了上千万年后最终灭绝。而在走向灭绝之前,这种美妙又奇异的生物会不会进化出了新的形态,继续存留世间呢?

就姑且留着这些问题,继续让科学家们去探秘吧。编辑:Kamin,lava)

本文授权转自我是科学家iScientist

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热门评论

  • 2018-11-01 08:24 大头米少
    引用文章内容:实验结果则显示,狄更逊水母化石中提取到的胆固醇含量十分丰富,居然高达99.7%。其麦角固醇的占比,最多只有0.23%。


    引用文章内容:狄更逊水母在繁盛了上千万年后最终灭绝。

    胆固醇过高,挂了(掩面笑.jpg)

    [6]

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全部评论(16)
  • 1楼
    2018-10-31 21:04 地球上的裸猿

    考虑到狄更逊水母的久远年代(距今至少有5.58亿年),人们在一番比较后认为,狄更逊水母是迄今为止有记录的、地球上最古老的动物之一。
    ————

    [2]
  • 2楼
    2018-10-31 23:03 在雨夜

    有了时空穿梭机后回去看看吧。

    [1]
  • 3楼
    2018-11-01 08:24 大头米少
    引用文章内容:实验结果则显示,狄更逊水母化石中提取到的胆固醇含量十分丰富,居然高达99.7%。其麦角固醇的占比,最多只有0.23%。


    引用文章内容:狄更逊水母在繁盛了上千万年后最终灭绝。

    胆固醇过高,挂了(掩面笑.jpg)

    [6]
  • 4楼
    2018-11-01 09:38 Mr.Gold

    第一张那个图我一直以为是电脑做的,直到逛博物馆的时候看到了实物模型。。。。

    [2]
  • 5楼
    2018-11-01 11:28 上条大雄

    之前看别人科普的时候,形容这个时期的生物像肉饼……

    [1]
  • 6楼
    2018-11-01 13:13 Karlson

    “爸爸,我应该长成个什么样子比较好?”

    “孩子,这方面我们都没经验,你就随便长一个好了”

    画外音:难道不是应该长的像父母吗?难道又一个隔壁家老宋的?

    [2]
  • 7楼
    2018-11-01 13:52 天降龙虾
    引用文章内容:狄更逊水母背面、腹面无区别,从化石印痕上看,没有嘴巴和消化道

    这货要是动物的话,那咱们算什么??????

    [1]
  • 8楼
    2018-11-01 14:41 猫和十三香

    震惊,这篇文章 天降龙虾 居然没有评论过!!!!

    [2]
  • 9楼
    2018-11-01 17:42 天降龙虾
    引用@猫和十三香 的话:震惊,这篇文章 天降龙虾 居然没有评论过!!!!

    现在评论要审核,震惊之前,请稍等片刻。。。

    [1]
  • 10楼
    2018-11-02 10:25 Karlson
    引用@天降龙虾 的话:这货要是动物的话,那咱们算什么??????

    草履虫,了解一下。没嘴没消化道,也别当它不是动物。 23333

    [1]
  • 11楼
    2018-11-02 14:56 天降龙虾
    引用@Karlson 的话:草履虫,了解一下。没嘴没消化道,也别当它不是动物。 23333

    也对,单细胞动物也是动物。。。

    [1]
  • 12楼
    2018-11-04 22:59 龙灵子
    引用@Karlson 的话:草履虫,了解一下。没嘴没消化道,也别当它不是动物。 23333

    草履虫是一粒儿,可这玩意儿是一坨啊。

    没事儿,我抬着杠玩玩,我知道它是动物。

    [0]
  • 13楼
    2018-11-05 10:46 Karlson
    引用@龙灵子 的话:草履虫是一粒儿,可这玩意儿是一坨啊。没事儿,我抬着杠玩玩,我知道它是动物。

    也许它就是一坨单细胞呢?2333

    就像各种禽蛋那样,一个卵细胞+一堆营养物质。额,不知道恐龙蛋是不是单细胞

    或者这一坨多细胞,每一个细胞都是成精了的草履虫……

    没事,没口没消化道的东西也叫动物,我想着也挺悬的……

    [0]
  • 14楼
    2018-11-05 12:57 果殼一夢
    引用@Karlson 的话:草履虫,了解一下。没嘴没消化道,也别当它不是动物。 23333

    草履虫不是动物。

    不过确实有没嘴没消化道的多细胞动物:丝盘虫。

    [0]
  • 15楼
    2018-11-05 15:41 Karlson
    引用@果殼一夢 的话:草履虫不是动物。不过确实有没嘴没消化道的多细胞动物:丝盘虫。

    那我们可能学了假的《动物学》

    [0]
  • 16楼
    2018-11-07 08:27 Jackfrost
    引用@天降龙虾 的话:这货要是动物的话,那咱们算什么??????
    咱们是四足兽


    [0]

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物种日历 中科院古脊椎所研究生,学习古人类方向,喜欢欧洲语言、艺术及一些稀奇古怪的玩意儿。

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