甕安生物群化石屬性判定增添新證據(jù)

中國貴州甕安生物群，是全球已知最古老的多細胞動物化石記錄，其中已經(jīng)被報道的“內(nèi)陷式原腸胚化石”一直存有爭議。有觀點認為這是動物胚胎化石，也有觀點認為這是植物化石。最近，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所殷宗軍、朱茂炎運用新技術對化石進行了分析，分析結(jié)果顯示，甕安生物群化石很有可能是多細胞藻類，而非動物化石。這為化石屬性的判定增添了一項新證據(jù)。相關研究發(fā)表在《科技導報》2011年第26期。甕安生物群是指發(fā)現(xiàn)于中國貴州省甕安磷礦采區(qū)埃迪卡拉紀（震旦紀）陡山沱期的磷酸鹽化特異埋藏化石群，距今約5.8億年。自1998年首次報道動物胚胎化石以來，就引起了國際古生物學界和演化生物學界的廣泛關注。甕安生物群化石種類包括藍細菌、真核多細胞藻類、多細胞動物胚胎以及一些親緣關系尚不明了的疑難化石。其中的動物胚胎化石是目前全球已知最古老的多細胞動物地質(zhì)記錄，為探索多細胞動物的起源和早期演化過程打開了一個獨一無二的窗口。甕安生物群中的動物胚胎化石，雖然豐度、多樣性和保存質(zhì)量都極為理想，但化石中多數(shù)是處于早期卵裂階段的標本，原腸胚期及其之后階段的標本相對罕見。對于古生物研究而言，原腸胚化石的作用尤為重要。因為動物胚胎在原腸胚期開始形成不同發(fā)育潛能的胚層，胚體細胞有了明顯分化，較之細胞尚未分化的早期卵裂階段的標本能提供更多的生物學信息，有利于揭開甕安生物群中后生動物演化水平之謎。遺憾的是，甕安生物群中報道的原腸胚化石不僅稀有，而且不少標本因存在爭議而未被學術界廣泛接受。那么，已經(jīng)報道的動物原腸胚化石的可靠性究竟如何？甕安生物群中是否存在確鑿的內(nèi)陷式動物原腸胚化石呢？

對這些問題的回答至關重要。這一方面關系到陡山沱期后生動物的屬性判定，及對當時多細胞動物演化水平的評估：這些5.8億年前的動物究竟是最原始低等的祖先類型，還是已經(jīng)出現(xiàn)了高等多細胞動物的特征？如果是后者，那么究竟又有哪些高等動物門類已經(jīng)出現(xiàn)？另一方面也對動物胚胎化石的埋藏學研究給出新的啟示和挑戰(zhàn)：為什么化石庫中卵裂胚胎標本如此豐富，卻鮮有原腸胚期的標本保存？原腸胚期標本難以保存的埋藏學機制是什么？中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所現(xiàn)代古生物學和地層學國家重點實驗室的殷宗軍博士以及朱茂炎研究員，利用同步輻射硬X射線三維無損成像技術和掃描電子顯微術，在不破壞化石標本的前提下，對甕安生物群中所謂的“內(nèi)陷式動物原腸胚他石”的立體標本進行了三維結(jié)構重建，并在此基礎上對標本進行了形態(tài)學和解剖學分析。結(jié)果表明甕安生物群中的“內(nèi)陷式動物原腸胚”化石并不具備真實的胚孔，不發(fā)育任何可與囊胚腔和原腸腔對應的腔體結(jié)構，更沒有任何“胚層”分化。這些證據(jù)更加傾向于得出如下結(jié)論：甕安生物群中已經(jīng)報道的所謂“內(nèi)陷式動物原腸胚化石”是多細胞藻類，而不是動物胚胎。研究者還得出結(jié)論認為，原腸胚期標本在甕安生物群中難以保存可能是埋藏學偏差造成的，因為內(nèi)陷式原腸胚發(fā)育巨大的囊胚腔和原腸腔，腔體占據(jù)了整個胚胎的大部分體積，使得胚胎較之早期卵裂階段要脆弱的多，在埋藏和早期磷酸鹽化的過程中更容易因為機械作用、腐爛等遭到破壞。上述結(jié)論為厘清甕安生物群中大量立體保存的“動物原腸胚化石”的屬性爭議增添了新的證據(jù)，而且對進一步了解陡山沱期后生動物演化水平提供了新的啟示。