微型洞穴揭示最早复杂动物进化
来源: 中国科学报 发布时间: 2017-09-14 访问次数:
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这些动物洞穴存在早于寒武纪大爆发。图片来源:Luke Parry

  一组微小洞穴或许解决了一个大难题:复杂动物如何进化以及在全球扩散。

  发生在约5.41亿年前的寒武纪大爆发标志着可辨认的动物突然出现并且开始在化石中留下关于其存在的明显证据。

  不过,这里有一个问题:分子证据表明,包括海绵在内的最早的简单动物至少在6.35亿年前开始进化。拥有一个脑袋以及身体分为左右两边的复杂动物——两侧对称动物随后进化出来,但仍早于寒武纪大爆发几千万年。

  一些更加古老的化石证据表明了简单动物的存在,但两侧对称动物留下的关于其最早期历史的证据极少,尽管它们不断崛起并在全球占据了主导地位。

  来自加拿大多伦多皇家安大略博物馆的Luke Parry和同事发现的空穴,或许能帮助解释它们是如何隐藏起来的。这些洞穴来自巴西。在那里,岩石于5.55亿年前~5.41亿年前在海底形成,而这恰好在寒武纪大爆发之前。

  洞穴非常小,最大的直径有0.6毫米,最小的仅有50微米宽。但是,它们被矿物质填充,因此研究人员利用计算机断层扫描产生了详细的3D图像。这些结构看上去是动物的洞穴。每个结构的特征是:左右两边各有一道沟,中间被细小的埂隔开。这一形状通常在两侧对称动物的洞穴中出现。

  制造这些洞穴的动物肯定利用其身体强行在沉积物中开辟道路。这藐视了所有利用像头发一样的纤毛向四周滑行的微小动物。“利用后一种方式在沉积物中移动显然不够强大。”Parry说。 不过,这些洞穴制造者并未沿着洞穴长度挤压沉积物。但如果这种动物利用蠕动前行——缩短身体并使其变厚然后拉长并伸展它,肯定会出现这种情况。

  这只留下了一种可能的候选者:像线虫一样的蠕虫。“像线虫一样的小型动物会左右抽动身体,从而像液体一样在沉积物中高效地游动。”Parry解释说。

  考虑到线虫是相对高级的两侧对称动物,这些洞穴表明,微型动物在洞穴被制造出来前以及寒武纪大爆发之前便走向多样化,并以多种形式存在。

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