瓮安生物群化石属性判定增添新证据

中国贵州瓮安生物群，是全球已知最古老的多细胞动物化石记录，其中已经被报道的“内陷式原肠胚化石”一直存有争议。有观点认为这是动物胚胎化石，也有观点认为这是植物化石。最近，中国科学院南京地质古生物研究所殷宗军、朱茂炎运用新技术对化石进行了分析，分析结果显示，瓮安生物群化石很有可能是多细胞藻类，而非动物化石。这为化石属性的判定增添了一项新证据。相关研究发表在《科技导报》2011年第26期。瓮安生物群是指发现于中国贵州省瓮安磷矿采区埃迪卡拉纪（震旦纪）陡山沱期的磷酸盐化特异埋藏化石群，距今约5.8亿年。自1998年首次报道动物胚胎化石以来，就引起了国际古生物学界和演化生物学界的广泛关注。瓮安生物群化石种类包括蓝细菌、真核多细胞藻类、多细胞动物胚胎以及一些亲缘关系尚不明了的疑难化石。其中的动物胚胎化石是目前全球已知最古老的多细胞动物地质记录，为探索多细胞动物的起源和早期演化过程打开了一个独一无二的窗口。瓮安生物群中的动物胚胎化石，虽然丰度、多样性和保存质量都极为理想，但化石中多数是处于早期卵裂阶段的标本，原肠胚期及其之后阶段的标本相对罕见。对于古生物研究而言，原肠胚化石的作用尤为重要。因为动物胚胎在原肠胚期开始形成不同发育潜能的胚层，胚体细胞有了明显分化，较之细胞尚未分化的早期卵裂阶段的标本能提供更多的生物学信息，有利于揭开瓮安生物群中后生动物演化水平之谜。遗憾的是，瓮安生物群中报道的原肠胚化石不仅稀有，而且不少标本因存在争议而未被学术界广泛接受。那么，已经报道的动物原肠胚化石的可靠性究竟如何？瓮安生物群中是否存在确凿的内陷式动物原肠胚化石呢？

对这些问题的回答至关重要。这一方面关系到陡山沱期后生动物的属性判定，及对当时多细胞动物演化水平的评估：这些5.8亿年前的动物究竟是最原始低等的祖先类型，还是已经出现了高等多细胞动物的特征？如果是后者，那么究竟又有哪些高等动物门类已经出现？另一方面也对动物胚胎化石的埋藏学研究给出新的启示和挑战：为什么化石库中卵裂胚胎标本如此丰富，却鲜有原肠胚期的标本保存？原肠胚期标本难以保存的埋藏学机制是什么？中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室的殷宗军博士以及朱茂炎研究员，利用同步辐射硬X射线三维无损成像技术和扫描电子显微术，在不破坏化石标本的前提下，对瓮安生物群中所谓的“内陷式动物原肠胚他石”的立体标本进行了三维结构重建，并在此基础上对标本进行了形态学和解剖学分析。结果表明瓮安生物群中的“内陷式动物原肠胚”化石并不具备真实的胚孔，不发育任何可与囊胚腔和原肠腔对应的腔体结构，更没有任何“胚层”分化。这些证据更加倾向于得出如下结论：瓮安生物群中已经报道的所谓“内陷式动物原肠胚化石”是多细胞藻类，而不是动物胚胎。研究者还得出结论认为，原肠胚期标本在瓮安生物群中难以保存可能是埋藏学偏差造成的，因为内陷式原肠胚发育巨大的囊胚腔和原肠腔，腔体占据了整个胚胎的大部分体积，使得胚胎较之早期卵裂阶段要脆弱的多，在埋藏和早期磷酸盐化的过程中更容易因为机械作用、腐烂等遭到破坏。上述结论为厘清瓮安生物群中大量立体保存的“动物原肠胚化石”的属性争议增添了新的证据，而且对进一步了解陡山沱期后生动物演化水平提供了新的启示。