產(chǎn)自我國貴州埃迪卡拉系陡山沱組磷塊巖中約6億年前的甕安生物群是研究多細(xì)胞真核生物早期演化的一個重要窗口，其化石以磷酸鹽化的形式保存了精美的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。1998年，有兩篇獨立完成的有關(guān)甕安生物群的文章同時在英國《自然》（Nature）和美國《科學(xué)》（Science）雜志上發(fā)表，其中《自然》文章將甕安生物群中的一類以等體積細(xì)胞分裂（細(xì)胞數(shù)以2n的級數(shù)增加，細(xì)胞總體積不變，單個細(xì)胞體積呈指數(shù)遞減）為特征的球狀化石解釋成動物胚胎化石。自此以后，它們一直受到演化生物學(xué)家和古生物學(xué)家的高度關(guān)注，如果這些動物胚胎化石證據(jù)確鑿，那么它們不僅為我們提供了最古老動物化石證據(jù)，也為揭示早期動物起源模式提供了新思路。

　　通過酸蝕法從灰色磷塊巖中得到的三維保存化石是以往研究中的主要材料來源，雖然這些胚胎狀化石保存精美，但結(jié)構(gòu)簡單，因此，有關(guān)它們的親緣關(guān)系一直爭議不斷，如屬于何種動物的胚胎？屬于動物還是藻類？甚至于有學(xué)者認(rèn)為它們屬于原生動物，中生粘菌蟲（mesomycetozoean），或硫細(xì)菌。

　　近日中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所早期生命研究團(tuán)隊的博士研究生陳雷和龐科，在導(dǎo)師袁訓(xùn)來研究員、周傳明研究員與以及“千人計劃”專家肖書海教授的指導(dǎo)下，另辟蹊徑，選取了以前容易被人們忽視的黑色硅質(zhì)磷塊巖，磨制巖石薄片進(jìn)行鏡下觀察。此種傳統(tǒng)的研究方法雖然得到的是二維平面保存的化石，但是卻能保存更精美的細(xì)節(jié)。

　　研究人員通過近千余片薄片觀察，發(fā)現(xiàn)了數(shù)百余枚保存了內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的動物胚胎狀化石。這些化石內(nèi)部不僅具有以前報道的內(nèi)部細(xì)胞分裂特征，內(nèi)部細(xì)胞從1個至2n的球體都有發(fā)現(xiàn)，而且更重要的是，發(fā)現(xiàn)了以前從未見過的內(nèi)部細(xì)胞具有分化的特點。從薄片中可以觀察到，這些球狀化石內(nèi)部細(xì)胞分裂到數(shù)百個之后，出現(xiàn)了營養(yǎng)細(xì)胞和繁殖細(xì)胞的分化，并且繁殖細(xì)胞包裹在一個囊殼內(nèi)，一直進(jìn)行細(xì)胞分裂和生長，細(xì)胞數(shù)達(dá)到了數(shù)百數(shù)千個。這一特點顯示了，以前文獻(xiàn)中解釋成節(jié)肢動物、腔腸動物、軟體動物和海綿動物等冠群動物（crown group）的胚胎，以及團(tuán)藻、中生粘菌蟲、原生動物和硫細(xì)菌的說法都值得懷疑。從現(xiàn)在新發(fā)現(xiàn)的材料可以做出推斷的是：它們確切地屬于有細(xì)胞分化的多細(xì)胞真核生物，有可能是某種基干類群（stem group）動物，或者某種多細(xì)胞真核藻類。關(guān)于這類化石的研究還遠(yuǎn)未停止，未來的研究需要更多的證據(jù)才能做出更為明確的解釋。

　　該項研究由科技部重大基礎(chǔ)研究計劃、國家自然科學(xué)基金委員會和中國科學(xué)院聯(lián)合資助。相關(guān)成果于9月25日在線發(fā)表在英國《自然》雜志上。

　　論文信息：Lei Chen, Shuhai Xiao*, Ke Pang, Chuanming Zhou & Xunlai Yuan*. 2014. Cell differentiation and germ-soma separation in Ediacaran animal embryo-like fossils.

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    圖1 胚胎化石（Megasphaera）的早期發(fā)育階段。(a) 單個細(xì)胞期；(b) Parapandorina期； (c–h) Megaclonophycus期。

圖2 包含細(xì)胞分裂結(jié)構(gòu)的Megaclonophycus狀化石。顯示內(nèi)部細(xì)胞開始出現(xiàn)分化現(xiàn)象。

    圖3 包含多細(xì)胞結(jié)構(gòu)（套娃結(jié)構(gòu)）的Megaclonophycus狀化石，顯示細(xì)胞分化并持續(xù)分裂生長，在球體內(nèi)部形成細(xì)胞團(tuán)。