考古學家發現世界上最古老的食物有助於揭開我們最早的動物祖先之謎
澳大利亞國立大學(ANU)的科學家們通過研究Ediacara生物群(世界上最古老的大型生物體,可以追溯到5.75億年前)所食用的最後一餐的內容,發現了對我們最早的動物祖先生理學的新見解。發表在《當代生物學》雜誌上的這項研究顯示,這些古老的動物吃的是來自海底的細菌和藻類,使人們對它們食用和消化食物的能力有了更深的了解。
科學家們分析了含有保存的植物甾醇分子的古代化石–在植物中發現的天然化學產品–這些分子來自於動物的最後一餐。通過檢查這些動物所吃的東西的分子遺跡,研究人員能夠確認這種被稱為Kimberella的蛞蝓狀生物有一個嘴和一個腸道,並以與現代動物相同的方式消化食物。研究人員說,它可能是Ediacarans中最先進的生物之一。
澳大利亞國立大學的研究小組發現,另一種動物,其身長可達1.4米,身體上印有類似肋骨的設計,但沒有那麼複雜,沒有眼睛、嘴巴或腸道。相反,這種被稱為Dickinsonia的奇特生物在穿越海底時通過其身體吸收食物。
“我們的發現表明,在現代動物生命的’寒武紀大爆發’之前生活在地球上的Ediacara生物群的動物是一個混合體,其中有徹頭徹尾的奇怪物種,如Dickinsonia,也有像Kimberella這樣更先進的動物,它們已經擁有與人類和其他現今動物相似的一些生理特性,”主要作者、來自德國GFZ-波茨坦的Ilya Bobrovskiy博士說。
Kimberella和Dickinsonia都是Ediacara生物群的一部分,它們在寒武紀大爆炸之前的大約2000萬年生活在地球上,這一重大事件永遠改變了地球上所有生命的進化過程。
“Ediacara生物群確實是最古老的化石,大到可以用肉眼看到,它們是我們和今天所有動物的起源。”Bobrovskiy博士說:”這些生物是我們最深的可見根源,”他完成了這項工作,作為他在澳大利亞國立大學的博士論文的一部分。
研究報告的共同作者、澳大利亞國立大學地球科學研究學院的Jochen Brocks教授說,藻類含有豐富的能量和營養物質,可能對Kimberella的生長起到了作用。
“富含能量的食物可能解釋了為什麼Ediacara生物群的生物體是如此之大。”Brocks教授說:”在Ediacara生物群之前出現的幾乎所有化石都是單細胞的,尺寸也很微小。
利用先進的化學分析技術,澳大利亞國立大學的科學家們能夠提取和分析化石組織中包含的甾醇分子。膽固醇是動物的標誌,因此,早在2018年,澳大利亞國立大學的團隊就能夠確認Ediacara生物群是我們已知最早的祖先之一。
這些分子含有明顯的特徵,幫助研究人員破譯這些動物在死亡前吃了什麼。布洛克斯教授說,困難的部分是區分生物本身的脂肪分子、它們內臟中的藻類和細菌殘骸以及來自海底的腐爛藻類分子的特徵,它們都被埋在化石中。
“科學家們已經知道Kimberella通過刮掉覆蓋在海底的藻類留下了進食的痕跡,這表明該動物有一個腸道。但是只有在分析了金貝拉的腸道分子之後,我們才能夠確定它到底在吃什麼以及它是如何消化食物的,”Brocks教授說。Kimberella確切地知道哪些甾醇對它有好處,並有一個先進的微調腸道來過濾掉所有其他的東西。
“這對我們來說是一個尤里卡時刻;通過使用化石中保存的化學物質,我們現在可以使動物的腸道內容可見,即使腸道後來早已腐爛。然後,我們將這種同樣的技術用於像Dickinsonia這樣更奇怪的化石,以弄清它是如何進食的,甚至發現Dickinsonia沒有腸道。”
Bobrovskiy博士於2018年從俄羅斯白海附近的陡峭懸崖上取回了Kimberella和Dickinsonia化石。