蛋生雞過程或揭開動物起源之謎

對于動物究竟何時并如何起源，人們抱有天然的好奇心。究竟是先有雞還是先有蛋，也始終是一個充滿爭議和趣味的話題。

近日，中國科學院南京地質古生物研究所發布一項研究成果，該所副研究員殷宗軍和研究員朱茂炎與英國布里斯托大學、瑞典自然歷史博物館以及瑞士光源的同行合作，在我國貴州甕安生物群——一個距今6.1億年的特異埋藏化石庫中找到了一類名叫“籠脊球”的化石。

通過對這種生物形態的研究觀察，他們還原了原始“胚胎發育”的過程。“如果把動物比作一只雞，那么這類化石就相當于記錄了‘蛋生雞的過程。”殷宗軍表示，籠脊球化石為回答這一問題提供了重要線索。該成果近日在線發表于《細胞》子刊《當代生物學》上。

現代動物界包括30多個動物門類，已有研究表明它們擁有一個距今大約7億多年的共同祖先。這一共同祖先由多細胞組成，而且細胞有功能分化，它是由更古老的單細胞祖先演化而來。然而，動物單細胞祖先是何時以及如何演化成多細胞祖先的呢？這個問題一直沒有確鑿的答案。

2000年前后，甕安生物群成為國際學術界研究動物起源和早期發育的熱點。科學家在貴州甕安縣磷礦采區的埃迪卡拉紀地層中發現了大量動物化石（大約距今6.1億年前），為研究動物起源和早期演化過程，提供了獨一無二的實證記錄。

南京地質古生物研究所副研究員殷宗軍所在的團隊是國際上最早進入這個領域的課題組之一。通過10多年的收集和研究，殷宗軍所在團隊在貴州甕安生物群，陸續發現了233塊籠脊球化石標本。這些化石保存非常精美，甚至保留了受精卵的細胞分裂過程。它們呈現了單細胞動物向多細胞動物過渡的各個形態，根據大數據集的分析，科學家找到了演變規律。籠脊球的發育過程非常類似動物的單細胞近親（比如中生黏菌蟲），但比動物的單細胞近親更為復雜的是，它們在胚胎發育過程中出現了有規律的細胞遷移和重組。

多細胞動物的出現是地球生命史上極為重要的里程碑事件。籠脊球的細胞遷移和重組，與動物原腸胚的細胞遷移重組行為非常類似。原腸胚是動物胚胎發育的一個重要階段，經過原腸胚階段，分化的細胞才會產生器官和組織，最終才會成長為一個動物。

“要搞清楚動物如何演化，就得了解細胞分化的過程。籠脊球化石恰好記錄了動物從單細胞祖先向多細胞祖先演化的關鍵一步，這一步為真正有細胞和組織分化的動物的出現奠定了生物學基礎。”殷宗軍認為，如果將動物比喻成一只雞的話，復雜的胚胎發育過程就是孵化出小雞的蛋，它橋接了動物的單細胞祖先和動物多細胞祖先之間的鴻溝。而籠脊球化石的發現恰恰就表明，孵化出動物這只“小雞”的“蛋”在6.1億年前就已經出現了。

◎ 來源|科技日報