南京古生物所地球早期多細胞生物演化研究取得重要進展

　　2月17日出版的英國《自然》（Nature）雜志刊登了中國科學院南京地質古生物研究所科學家主持完成的題為“埃迪卡拉紀早期具形態分異的宏體真核生物組合”的科研論文，該研究為宏體真核生物的早期演化提供了最古老的化石證據。

　　該研究在中國科學院、國家自然科學基金委、科技部和現代古生物學和地層學國家重點實驗室的資助下，由南京古生物所袁訓來研究員、陳哲博士、肖書海教授、周傳明研究員和西北大學華洪教授共同完成。

　　多細胞宏體生物的出現是地球生命進化史上極為重要的革新事件。生物多細胞化以后，才有細胞的分化，進一步實現器官的分化以及各種功能和形態的出現。在現今生物圈中，包括我們人類在內的所有肉眼可見的生命，幾乎都是多細胞宏體生物，它們在生物譜系樹上屬于真核生物一支，也是我們常說的“高等生命”。在地質歷史中，自寒武紀至今，這些高等生命是地球生物圈的主體，但它們是何時，在何種環境背景下以何種形態由單細胞生物演化而來？要回答這些問題，只有保存在古老巖層中的生物化石才能提供最直接的證據。

　　在地球生命歷史中，已知最古老的宏體真核生物組合是“埃迪卡拉生物群”，其中，產自加拿大北部距今5.79-5.65億年的“阿瓦隆生物群”（Avalon biota）出現的年代最早。而在此之前，可靠的宏體真核生物化石極為稀少，大家也普遍認為那個時期的真核生物主要是微體的，地球大氣圈中的氧氣含量也不足以支持宏體真核生物的大量發展。

　　袁訓來研究員等在《自然》雜志報道的成果，對早期宏體真核生物的演化和環境背景帶來了新的認識。他們對安徽省休寧縣藍田鎮附近的“藍田生物群”進行了大量的挖掘和深入研究，認為：

　　（1）產自埃迪卡拉紀早期藍田組黑色頁巖中的“藍田生物群”是迄今最古老的宏體真核生物群，時代限定在距今6.35—5.8億年之間，早于以往報道的所有埃迪卡拉生物群。

　　（2）該生物群不但包含了扇狀、叢狀生長的海藻，也有具觸手和類似腸道特征、形態可與現代腔腸動物或蠕蟲類相比較的后生動物。根據已有的發現，至少能識別出15個不同形態類型的宏體生物。它們形態保存完整，絕大部分類型具有固著裝置，表明它是一個底棲固著生長的宏體生物群。

　　（3）保存化石的頁巖微細層理發育，沒有發現任何水動力沉積和搬運的跡象，表明“藍田生物群”為原地埋藏保存，它們的生活環境應該在最大浪基面之下、透光帶之中。根據當時的古地理位置，以及參考現代海洋環境的標準，“藍田生物群”應該生活在靜水環境，水深在50米至200米之間。

　　該研究顯示了在新元古代“雪球地球”事件剛剛結束后不久，形態多樣化的的宏體真核生物，包括海藻和后生動物就發生了快速的輻射。同時也意味著，這個時期大氣圈中的氧氣含量有了明顯的升高，較深部海水已經由“雪球地球”之前的還原狀態轉變成了間歇性的氧化狀態，為宏體真核生物的生存提供了條件。

　　在同一期的《自然》新聞和評述欄目，加拿大的國際早期生命研究專家格?納波尼教授（Prof. Guy Narbonne）撰寫了題為“生物此刻已然變大”的專文進行了評述，他指出“藍田生物群為早期復雜宏體生命的研究打開了一個新窗口”，“它們是地球上迄今最早的宏體生物”。

　　論文相關信息：Yuan Xunlai, Chen Zhe, Xiao Shuhai, Zhou Chuanming, Hua Hong. 2011. An early Ediacaran assemblage of macroscopic and morphologically differentiated eukaryotes. Nature. 470: 390-393.