作者:殷宗军等 来源:《当代生物学》 发布时间:2019/12/1 10:40:31
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六亿年前化石揭示先有“蛋”后有“鸡”

笼脊球化石,a和b是裸露的标本,囊包已丢失,c和d是保存了囊包的标本,e和f是a和b的局部放大,显示细胞结构细节。

近期,中国科学院南京地质古生物研究所副研究员殷宗军、研究员朱茂炎,与英国布里斯托大学、瑞典自然历史博物馆以及瑞士光源的同行合作,在我国贵州瓮安生物群——一个距今6.1亿年的特异埋藏化石库中找到了一类名叫“笼脊球”的化石,为回答“动物单细胞祖先何时以及如何演化成多细胞祖先”这一问题提供了重要线索。相关成果11月27日在线发表于《当代生物学》。

笼脊球整体呈球形,直径不到1毫米,保存了精美的多细胞结构。研究人员采用先进的超高分辨率同步辐射三维无损成像技术,像医生给患者做CT扫描一样,重构了数百个笼脊球标本的立体结构。

科研团队发现,笼脊球在一个充满母源营养物质的厚壁囊包中发育,不同标本代表了不同的发育阶段。重建的发育序列显示其发育过程非常类似动物的单细胞近亲(比如中生黏菌虫),但比动物的单细胞近亲更为复杂的是,它们在胚胎发育过程中出现了有规律的细胞迁移和重组。这些细胞行为和动物原肠胚的细胞迁移重组行为非常类似,表明动物胚胎特有的发育机制在动物化石记录大量出现之前至少4000多万年就已经出现。

“如果将动物比喻成一只鸡的话,复杂的胚胎发育过程就是孵化出小鸡的蛋,它桥接了动物的单细胞祖先和动物多细胞祖先之间的鸿沟。”殷宗军介绍,笼脊球化石的发现表明,孵化出动物这只“小鸡”的“蛋”在6.1亿年前就已经出现了。换言之,笼脊球化石记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步,这一步为真正有细胞和组织分化的动物的出现奠定了生物学基础。(来源:中国科学报 沈春蕾)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.10.057

 
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