化石|千古难题如今已被破解,先有鸡还是先有蛋?考古挖出一块化石有了答案


化石|千古难题如今已被破解,先有鸡还是先有蛋?考古挖出一块化石有了答案
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化石|千古难题如今已被破解,先有鸡还是先有蛋?考古挖出一块化石有了答案
先有鸡还是先有蛋?动物的起源多年来一直是个谜 。11月28日 , 中国科学院南京地质古生物研究所给出了明确的答复:鸡蛋第一 。
据中国科学院南京地质古生物研究所副研究员尹宗军介绍 , “鸡蛋优先”这一答案的重要线索来自于6.1亿年前一个专门埋藏的化石库中的一类化石 。 这块化石被称为“笼脊球” 。 相关研究成果于2019年11月27日在线发表于细胞集团子公司《当前生物学》 。
你看到中国科学院南谷研究所的研究人员展示的笼状脊椎球化石了吗?


“先有鸡”还没有定论 。

尹宗俊介绍 , 动物(尤其是后生动物 , 即包括最简单的海绵到最复杂的脊椎动物在内的所有多细胞动物)无疑是整个地球生态系统不可或缺的组成部分 。 作为动物王国的成员 , 人们自然对动物是何时、如何起源的充满好奇 , 但直到今天 , 这仍然是进化生物学领域尚未解决的重大科学问题 。

“现代动物界包括30多个动物纲 , 研究表明 , 它们在大约7亿年前有一个共同的祖先 。 ”尹宗俊说 , 这个共同的祖先是由许多细胞组成的 , 细胞具有功能分化 。 它是从古老的单细胞祖先进化而来的 。 然而 , 动物单细胞祖先是何时、如何进化成多细胞祖先的?这个问题还没有明确的答案 。
笼球化石 , A和B是裸标本 , 包膜已经丢失 , C和D是保存标本 , E和F是A和B的局部放大图 , 显示了细胞结构的细节 。
笼球化石 , A和B是裸标本 , 包膜已经丢失 , C和D是保存标本 , E和F是A和B的局部放大图 , 显示了细胞结构的细节 。
孵化的鸡蛋出现在6.1亿年前 。
【化石|千古难题如今已被破解,先有鸡还是先有蛋?考古挖出一块化石有了答案】近日 , 副研究员尹宗军、朱与布里斯托大学、瑞典自然历史博物馆、瑞士光源等单位的同事 , 在贵州瓮安生物群中发现了一种6.1亿年前的特殊埋藏化石库 , 名为“笼脊球”的化石 , 为回答这一问题提供了重要线索 。
根据尹宗俊团队对“笼脊球”化石的研究 , 发现笼脊球整体呈球形 , 直径小于1毫米 , 保存了精美的多细胞结构 。
“我们通过最先进的超高分辨率同步辐射三维无损成像技术 , 重建了数百个笼式脊柱球标本的三维结构 , 就像医生为患者做CT扫描一样 。 ”尹宗军说 , 经过研究发现 , 它们是在充满母体营养的厚壁胶囊中发育的 , 不同的标本代表了不同的发育阶段 。 重构的发育序列表明 , 其发育过程与动物单细胞亲缘种(如粘菌属鱼卵)非常相似 , 但比动物单细胞亲缘种更复杂 。 在胚胎发育过程中 , 它们有规律的细胞迁移和重组 , 这些细胞行为与动物原肠胚非常相似 , 表明动物胚胎独特的发育机制至少是在大量动物化石记录出现前4000万年就准备好的 。
“如果我们把动物比作鸡 , 那么复杂的胚胎发育过程就是孵化鸡的卵 , 这就架起了动物单细胞祖先和动物多细胞祖先之间的桥梁 。 ”尹宗俊说 , 笼脊球化石的发现恰恰说明 , 从这种动物身上孵化出来的小鸡的卵出现在6.1亿年前 。 换句话说 , 笼子里的地球仪记录了动物从单细胞祖先进化到多细胞祖先的关键一步 , 这为具有真正分化的细胞和组织的动物的出现奠定了生物学基础 。
现如今 , 一些动物胚胎在原肠胚期的发育仍表现出与笼养棘高度相似 , 如一些水母和海胆的原肠胚 。