三幕式寒武纪大爆发假说有了新证据

三幕式寒武纪大爆发假说有了新证据字体：小中大分享到：三幕式寒武纪大爆发假说有了新证据2021-10-28 08:26:07来源：科技日报

苔藓起源于何时？三幕寒武纪大爆发假说有新证据？

西北大学等单位的研究人员对陕西镇南八小阳剖面灯影组发现的微体化石进行了研究，发现苔藓植物起源于5.3亿年前的寒武纪大爆发，而不是此前认为的4.8亿年前的奥陶纪。这一发现进一步支持了中科院舒德干院士提出的三幕寒武纪大爆发假说，揭示了4000万年间寒武纪动物群从基础动物到原生动物再到口后动物的演化过程，反映了寒武纪大爆发过程的连续性和阶段性。相关研究成果于10月27日在线发表在《自然》杂志上。

苔藓植物是有触须冠的体腔动物。它们是一类水生群体固定的底栖生物。它们大多是海洋生物，成群生活，呈树枝状，看起来像苔藓植物。因此，它们被命名为苔藓植物，又称苔藓虫，是一种典型的“草根动物”。

苔藓植物与腕足动物和扫帚昆虫一起，被称为触手冠动物，属于原生动物亚科。它们具有马蹄形的触手冠摄食结构，触手冠动物外有U形消化道和肛门，因此得名外肛动物。苔藓体表细胞分泌的钙、胶体或几丁质虫洞，可作为化石保存，但很难保存软体信息。

寒武纪早期，大约在5.4亿年前到5.18亿年前，是一个神奇的地质历史时期。当时地球上突然爆发出包括脊椎动物在内的几乎所有现存动物的早期祖先，包括大型食肉动物和各种奇怪的动物类型。

但“苔藓植物这一地质历史上非常重要的动物种类，在寒武纪一直缺乏确凿的化石记录。它们因个体微小，群居生活，模块化生长，生态复杂，被认为是奥陶纪大辐射的产物。”论文作者、西北大学地质系教授张志飞介绍。

近日，张志飞教授指导的博士生张志良在陕南镇巴县小洋镇小洋段灯影组西蒿坪段碎屑灰岩中，通过酸蚀处理，发现了数枚毫米级微体化石。发现这些微体化石是地球上已知最早的苔藓植物化石。

“这一结果将苔藓植物的地质历史从奥陶纪推到了寒武纪大爆发早期，将苔藓植物的地质历史向前推进了至少5000万年。”张志飞说。

使用扫描电子显微镜和X射线断层扫描，研究人员发现这些化石呈现双向片状网络，背靠背的两侧覆盖着分泌几丁质蠕虫室的角质层细胞。峒室缺乏明显矿化，纵向呈5或7列交替排列，模块化几何特征清晰可辨，两侧对称，整体呈圆锥形。对化石的研究表明，两侧动物群落精致的几何分布格局和严格的等级制度起源于5.3亿年前，是寒武纪大爆发的一次重要生态创新。

同时，通过对52个特征、18个类群和2个外类群的最大简约和贝叶斯分支系统学分析，表明寒武纪苔藓植物是苔藓植物的骨干类群，代表了最原始的祖先类型。对此，张志飞解释说:“这意味着两侧动物的模块化生长和有规律的群落分布比预期的要早得多，并提出现代苔藓植物可能起源于群居祖先而非单一的活着的祖先。”

张志飞说，在灯影组西壕坪剖面泥质灰岩中发现的化石表明，寒武纪苔藓植物与后来的属种相似，适合生活在清澈的硬沉积物环境中，从而揭示了页岩中保存的特殊化石库中缺少苔藓植物化石的原因。

“这一发现为地球动物树的形成和寒武纪生命大爆发提供了新的证据，说明对独特型化石的研究还不能完全揭示地球历史上生命演化的历史过程，还需要其他化石的制约和补充。这一化石的发现为地球后生动物类别的起源和演化提供了新的时间框架。”张志飞说。

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