中国南方类胚胎化石研究提出新证据:或非早期动物胚胎遗存

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一些迄今发现的最古老化石可追溯至埃迪卡拉纪(约6.35亿至5.41亿年前),这一时期紧邻科学界认为动物开始大量出现的时间窗口。中国南方的翁安生物群被认为约有6.09亿年历史,是保存早期生命化石的重要地点之一。

翁安生物群的化石以无机矿物(如磷酸钙)包裹保存,记录了多类生物形态,包括海绵状生物、藻类以及长期以来被部分研究者视为“可能的动物胚胎”的微体化石。

布里斯托大学与中国科学院南京地质古生物研究所研究人员近期对翁安生物群两类代表性微化石——巨球体(Megasphaera)与巨克隆藻(Megaclonophycus)——开展系统研究。相关成果发表于《生物学快报》(Biology Letters)。研究团队表示,这些化石不太可能是已知动物或其灭绝近缘类群的保存胚胎,从而为讨论动物生命早期出现的证据提供了新的线索。

论文第一作者Kirsten Flett在接受Phys.org采访时称,该研究是其在布里斯托大学博士阶段的首个课题。她表示,翁安“类胚胎”化石的归属问题已争论数十年,团队希望通过分析其发育过程,检验其是否符合动物胚胎的典型发育模式。

同步辐射成像与三维重建

研究中,Flett及其同事从翁安生物群收集了数百个微小化石样本,并将分析重点放在巨球体与巨克隆藻两类化石上。研究人员介绍,巨球体为由少量细胞构成的球形微化石,通常需要借助显微镜或同步辐射断层扫描显微镜观察;巨克隆藻则为由数百至数千个细胞组成的球形化石。

此前有研究假设,这两类化石可能代表同一多细胞生物在不同发育阶段的保存残余。为进一步检验这一假设,研究团队使用先进成像技术与计算方法开展定量分析。

Flett表示,团队在瑞士保罗谢勒研究所的同步辐射装置上对数百个样本进行扫描,并利用计算机断层扫描建立三维模型。研究人员对其中15个样本逐一计数每个细胞并计算体积,以构建训练数据集,随后采用近似方法估算各样本的细胞总数。

研究称不符合动物胚胎典型发育模式

研究团队称,扫描与三维重建结果显示,所分析样本未呈现动物胚胎发育中常见的典型模式。研究指出,这些样本在细胞分裂过程中未保持与动物胚胎反复分裂相一致的体积变化特征,细胞的组织方式也不符合已知动物或其灭绝祖先的典型排列模式。

Flett表示,尽管这些化石在较低细胞分裂阶段与动物胚胎存在一定相似性,但当细胞分裂增加至数百乃至数千时,这种相似性并未延续。

研究人员指出,翁安类胚胎标本曾被视为早期埃迪卡拉纪已存在多样动物的重要证据之一,但本次结果不支持这一解释,并提出动物多样化可能发生在翁安生物群沉积之后。

后续将与其他地区“公认动物胚胎”对比

研究团队认为,翁安生物群的类胚胎化石更可能代表与动物不同类型的多细胞生物遗存。Flett表示,她正在撰写第二篇论文,将翁安类胚胎标本与中国其他地区被认为是动物胚胎的化石进行比较,以区分两者在保存特征上的异同。

(来源:Science X Network;© 2026)


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