贵州发明6.1亿年前的胚胎化石 揭晓“先有鸡照样先有蛋”

2019年11月30日 10:15 次浏览 稿源:贵州都会报 条评论

先有鸡,照样先有蛋?这真是困扰人类的两大年夜终究成绩!比来,中科院南京地质古生物研究所与英国、瑞典、瑞士学者协作,在瓮安生物群中发明一类6.1亿年前的胚胎化石“笼脊球”,记录了植物从单细胞先人向多细胞先人演变的关键一步,被迷信界广泛认为,或将成为解开这一谜团的钥匙。

保存了囊包的笼脊球化石

“蛋”先出现4000多万年

11月28日,此项发表在国际有名期刊《现代生物学》上的相干成果,一时惹起多方存眷。据简介,此次成果为在贵州瓮安生物群中发明的胚胎化石“笼脊球”,是迄古人类发明最陈旧的与植物相干的胚胎化石,为揭开植物来源之谜供给了重要新线索。

含有化石的岩石

参与全部收集及研究过程的中科院南京地质古生物研究所副研究员殷宗军告诉记者,已有的研究注解,地球上一切的植物都有一个合营的先人,这个先人出现大年夜约在6-7亿多年前。但如许一个合营的先人,实际上是由一个单细胞生命演变出来的。从单细胞的先人到多细胞的先人,具有一些过渡阶段,而胚胎化石“笼脊球”,就是个中一个过渡阶段。

殷宗军(右)与英国迷信家在瓮安古生物群停止科考

殷宗军解释说,此次发明的胚胎化石“笼脊球”全体呈球形,单个直径缺乏1毫米,保存了精美的多细胞构造。成果显示,这些“笼脊球”在充斥养分物质的厚壁囊包中发育,发育过程既类似植物的单细胞远亲,又更加复杂,显示出有规律的细胞迁徙、重组等植物胚胎独有的发育机制。这就是说,“笼脊球”化石记录了植物由单细胞向多细胞演变的关键一步。正是这一步,为真正有细胞和组织分化的植物出现奠定了生物学基本。

笼脊球化石,a和b是裸露的标本,囊包已损掉,c和d是保存了囊包的标本,e和f是a和b的部分缩小年夜,显示细胞构造细节

殷宗军打比方说,假设把地球上出现的第一个植物比方成“鸡”,那么“蛋”存在着一个复杂的胚胎发育机制,这个研究提醒,这个“蛋”早在6.1亿年前就出现了,比“鸡”——植物大年夜量出现早了4000多万年。

曾经被经久忽视

科研团队在瓮安古生物群合影纪念

殷宗军向记者弥补说,其实早在2000年,就有迷信家发清楚明了这类化石的存在,并定名为“笼脊球”。但当时的化石保存不好,看不到太多的生物学构造,乃至经久被忽视。相反,2007年收集到的化石,经过过程电子扫描显微镜不雅察后,发明保存得很好,乃至有清楚的细胞构造,和完全的囊包等,异常精细。而这,就是12年后惹起轰动的化石样品。

笼脊球化石三维重构模型,外部切面显示多细胞构造

“为甚么2007年发清楚明了化石,并且猜到能够具有很重要的意义,却久久没有研究,并且直到明天赋出成果呢?其实,主如果技巧上没有取得冲破。”殷宗军解释,由于直径仅0.4-0.8毫米,并且由很多很小的细胞构成,这些细胞就更小了,普通的成像技巧很好看清楚,之前用电子扫描镜,但只能看外面,不克不及看清外部构造。

笼脊球化石的扫描电镜图象

殷宗军说,想懂得这个化石究竟属于甚么生物,在演变生物学方面有如何的意义,这须要在三维的构造下去研究,这类生物是怎样发育的,早期胚胎是若何一步步发展等。而这则须要三维成像技巧,重构出数百个笼脊球标本的平面构造。但当时虽然也有一些三维成像技巧,但分辨率不敷,看不到那么精细。直到2015年,这一成像技巧在分辨率上才有冲破,所以这时候辰才开端大年夜范围地对这些化石停止扫描并停止分析。

笼脊球的生命周期

殷宗军简介,此次研究在瑞士最大年夜的研究单位保罗希尔研究所展开,那边有一个大年夜型的同步辐射装配——瑞士光源,研究人员应用这类同步辐射X光,就像医院里,大夫给病人拍CT一样。

“我们给233颗化石拍了CT,并取得了2.5T的数据。以后,团队花了两年的时间停止分析和处理,到本年才出成果,也才有这篇论文。”殷宗军说。

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82岁的贵州传授曾参与化石的收集

贵州大年夜学贵州省古生物研究中间传授、82岁的古生物学者赵元龙,不只熟知古生物研究,更与瓮安古生物群的此次成果很有渊源。

赵元龙对记者说,实际上早在1997年,研究澄江古生物化石群的迷信家陈均远就邀台湾古生物学家李家维一道,到贵州寻觅澄江古生物化石群的“老祖宗”。如许,大年夜家一路从贵阳,前去瓮安生物群,并在磷矿中部的磷块岩中停止测样。

“以后,李家维回台湾停止研究,并发清楚明了胚胎化石,最后以他和陈均远的名义,在《迷信》杂志上发表研究成果,称找到了全球植物的最早化石,从而惹起轰动。”赵元龙说,以后,美国、英国的迷信家也协作研究,并取得了很多成果,如殷宗军发明6亿年前的海绵鼻祖“贵州始杯海绵”等。

赵元龙说,风趣的是,不久前的11月10日,他、李家维、陈均远三个发明者,借参加在云南澄江召开的寒武编大年夜迸发国际研究会之机,还特地前去现在在发明化石的瓮安古生物群,一路高兴地回想当时收集样品的情况,并合影纪念。但那时,他还没有想到,半个多月后,又出了如此巨大年夜的成果。

“这个成果很重要,由于牵扯到生命来源,并且走在全球前列。”赵元龙说。

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