中国云南省东部发现的5亿年前化石解开地球生命演化中一个百年谜团 _中国

海葵的祖先是什么？5亿年前的化石解开了刺胞动物进化的百年之谜(Credit: Reconstruction by Xiaodong Wang)

Gangtoucunia aspera的化石标本（左）和图表（右）保留了软组织，包括肠道和触手。(Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang)

Gangtoucunia aspera口部的特写照片，显示了用来捕获猎物的触手(Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang)

保存软组织的化石标本，包括肠道和触角（左边和中间）。右边的图画说明了化石标本中可见的解剖学特征(Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang)
据cnBeta：科学家们终于解开了地球上生命进化过程中的一个世纪之谜，揭示了第一批有骨骼的动物是什么样子。这一发现之所以可能，是因为在中国云南省东部发现了一批保存得特别好的化石。这项研究的结果于11月2日发表在科学杂志《皇家学会议事录B》上。
在大约5.5-5.2亿年前一个被称为寒武纪大爆炸的事件中，第一批建立坚硬和强壮骨骼的动物突然出现在化石记录中，这在地质学上是一眨眼的功夫。这些早期化石中有许多是简单的空心管，长度从几毫米到许多厘米不等。然而，是什么样的动物制造了这些骨架几乎完全不为人知，因为它们缺乏所需的软体部分的保存，无法确定它们是否属于今天仍然活着的主要动物群体。
新收集的5.14亿年前的化石中包括四件软组织仍然完整的Gangtoucunia aspera的标本，包括肠道和口器。这些化石显示，这个物种的嘴边有一圈光滑、不分枝的触角，长约5毫米（0.2英寸）。这很可能是用来刺杀和捕获猎物的，比如小型节肢动物。这些化石还显示，Gangtoucunia有一个盲端肠道（只在一端开放），被分割成内部空腔，充满了整个管子的长度。
这些特征今天只在现代水母、海葵和它们的近亲（被称为刺胞动物）中发现，这些生物的软体部分在化石记录中极为罕见。这项研究表明，这些简单的动物是最早建立硬骨架的动物之一，这些硬骨架构成了大部分的已知化石记录。
据研究人员说，Gangtoucunia看起来类似于现代镰刀水母的息肉，有一个坚硬的管状结构固定在底层的基质上。触手的嘴会伸到管子外面，但也可能缩到管子里面，以避免遭遇捕食者。然而，与活着的水母息肉不同的是，Gangtoucunia aspera的管子是由磷酸钙打造的，这是一种构成我们人类的牙齿和骨骼的坚硬矿物。但随着时间的推移，使用这种材料来建造骨骼在动物中变得越来越罕见。
通讯作者、牛津大学地球科学系的Luke Parry博士说。"这真的是一个百万分之一的发现。这些神秘的管子经常以数百个个体的形式被发现，但是直到现在，它们还被视为"有问题的"化石，因为我们没有办法对它们进行分类。由于这些非同寻常的新标本，进化之谜的一个关键部分已经被牢牢地锁定了。"
新的标本清楚地表明，Gangtoucunia与环形虫（蚯蚓、多毛类动物及其亲属）没有关系，就像以前对类似化石所提出的那样。现在很清楚，Gangtoucunia的身体有一个光滑的外表和一个纵向分割的肠道，而环形动物有分段的身体，身体有横向的分割。
该化石是在中国云南省东部昆明市高楼房区的一个地点发现的。在这里，厌氧（缺氧）条件限制了通常降解化石中软组织的细菌的存在。
收集和发现这些标本的博士生张光旭说。"我第一次发现Gangtoucunia的粉红色软组织时，我很惊讶，对它们是什么感到困惑。在接下来的一个月里，我又发现了三个保存有软组织的标本，这让我非常兴奋，也让我重新思考Gangtoucunia的亲缘关系。Gangtoucunia的软组织，特别是触角，揭示了它肯定不是以前的研究所认为的类似于priapulid的蠕虫，而更像是一种珊瑚，然后我意识到它是一种刺胞动物。"
尽管这块化石清楚地表明Gangtoucunia是一种原始的水母，但这并不排除其他早期管状化石物种看起来非常不同的可能性。从云南省的寒武纪岩石中，研究小组之前已经发现了保存完好的管状生物化石，这些化石可以被识别为priapulids（海洋蠕虫）、lobopodians（具有成对腿的蠕虫，与今天的节肢动物密切相关）和环状动物。
共同通讯作者马小雅（云南大学和埃克塞特大学）说。"管状生命模式似乎在寒武纪变得越来越普遍，这可能是对寒武纪早期不断增加的捕食压力的一种适应性反应。这项研究表明，特殊的软组织保存对我们了解这些古代动物至关重要" 。