西北大学研究人员在陕西镇巴发现地球最早苔藓动物化石 苔藓动物起源向前推进至少5000万年
近日，西北大学等单位的研究人员通过对陕南镇巴小洋剖面灯影组发现的微体化石进行研究发现，苔藓动物起源于5.3亿年前的寒武纪大爆发早期，而非此前认为的4.8亿年前的奥陶纪。这一发现进一步支持了舒德干院士团队提出的“三幕式寒武纪大爆发”假说，揭示了在4000万年的时间里，寒武纪动物界从基础动物到原口动物，再到后口动物不断升级的演化过程，反映了寒武纪大爆发过程的连续性和阶段性。相关研究成果10月27日在线发表于《自然》杂志。
什么是苔藓动物？
苔藓动物是具有触手冠的真体腔动物，是一类水生群体固着底栖动物，多为海生，连片群居，呈现树枝状，外形酷似苔藓植物，故名苔藓动物，又名苔藓虫，是一种典型的“草根动物”。
苔藓虫的个头不大，约为0.5毫米，但它们群居而生，大量的苔藓虫会组成枝状、网状、片状、半球状等各种形状的苔藓虫群体。它们的幼年期往往过着“旅游生活”，然后定居下来，开始营底栖固着或附生生活。现代和古代苔藓虫，都可以固着在各种地形的坚硬石质海底、滚动的卵石或死亡后的动物壳体之上。
苔藓动物与腕足动物、帚虫动物一起被称为触手冠动物，属于原口动物亚界，具有马蹄形的触手冠取食结构，其消化道呈现U型，肛门位于触手冠之外，故名外肛动物。苔藓动物的身体外面有表面细胞分泌的钙质、胶质或几丁质虫室，能保存为化石，但软躯体信息很难保存。
苔藓动物门被认为是奥陶纪大辐射的产物
据介绍，寒武纪大爆发是地球上已知最为宏伟的两侧对称动物的生命爆发事件。在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期，地球上在2000多万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。但是，地质历史中非常重要的动物门类——苔藓动物门，却一直缺乏确凿的寒武纪化石记录。它们个体微小、群体生活、模块化生长、生态复杂，一直以来被认为是奥陶纪大辐射的产物。
奥陶纪大幅射是发生在奥陶纪的一次规模宏大遍及全球的海洋生物辐射事件，尤以古生代演化动物群的兴起和繁盛为特征。而这也是近年来国际地学界广泛关注的一次重大生物演化事件，对其触发机制和控制因素也有多种观点或假说。
此次大辐射确立了古生代演化动物群的基本结构框架，在海洋生命系统中形成了一个复杂、但较为稳定的食物网，使得在奥陶纪之后到二叠纪末近三亿年的时间里，生物多样性和群落结构保持基本稳定。在这一食物网中，大量滤食生物的涌现和共生关系的强化得以体现。
研究表明，奥陶纪生物大辐射可能的触发和控制因素包括：全球性构造活动加剧，岛弧和大陆边缘地体发育，古气候和海平面变化，火山活动加剧，超级地幔柱形成，底质革命，气候变冷及推测的天体撞击事件等。
寒武纪大爆发早期已出现苔藓动物
近期，西北大学张志飞教授指导的博士研究生张志亮在陕南镇巴县小洋镇小洋剖面灯影组西蒿坪段的碎屑灰岩中，通过酸蚀处理方法，发现了几块毫米级的微体化石。研究发现，这些微体化石是地球已知最早的苔藓动物化石。
“这一结果将苔藓动物的地质历史从奥陶纪前推到寒武纪大爆发早期，将苔藓动物的地质历史前推至少5000万年。”张志飞说。
研究人员利用扫描电镜、X射线断层扫描技术分析发现，这些化石呈现双向薄板状网状，背对背两面覆有表皮细胞分泌几丁质虫室。虫室缺乏明显的矿化，纵向5列或7列交替排列，模块化几何特征清晰、可辨，两侧对称，整体外形呈圆锥状。化石研究表明，两侧动物群落精致的几何分布模式和严格的等级制度起源于5.3亿年前，是寒武纪大爆发重要的生态创新。
此次化石的发现，为地球动物树成型和寒武纪生命大爆发提供了新的证据，表明特异型化石的研究并不能完全揭示地史上生命演化的历史过程，还需要其他化石的约束和补充，也为地球后生动物门类的起源和演化提供了新的时间框架。 （姚 旺）
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