古老的”海洋Roomba”講述了距今5.55億年的進化史
在澳洲偏遠沙漠地區的一次意外發現為我們提供了複雜動物生命演化的新線索,其歷史可以追溯到5 億多年前。 這種現在被稱為Quaestio simpsonorum的動物的大量化石也顯示出明顯的左右不對稱,這是複雜生命形式在地球上形成的具體證據。
這一化石發現意義重大,因為埃迪卡拉紀–距今6.35億年至5.38億年–保存下來的軟體海洋動物少之又少,而在我們已知的100多個物種中,這種可移動的圓形海洋動物證實了雙側對稱的進化,這是當今地球上大多數動植物的標誌。
佛羅裡達州立大學地質學助理教授斯科特-埃文斯(Scott Evans)說:”這種動物比手掌略小,身體中間有一個問號形狀,可以區分左右兩側。 在這個時期,還沒有其他化石如此明確地顯示出這種組織類型。 “
Q.simpsonorum類似一個小型的水下Roomba掃地機器人,據信它曾在海底盤旋,吸食微小的藻類和細菌。 在南澳大利亞尼爾佩納埃迪卡拉國家公園的一個挖掘現場發現的化石中,這種覓食行為也很明顯。 現在,這裡是一片荒蕪、光禿禿的沙漠環境,但曾經是一片海洋,孕育著早期的動物生命,由於地球水上惡劣的低氧大氣環境,它們只能在這裡生存。
地質學助理教授斯科特-埃文斯(Scott Evans)在南澳大利亞內陸進行挖掘
哈佛大學有機體和演化生物學研究生伊恩-休斯(Ian Hughes)研究員說:”在挖掘我們發現許多Quaestio的床層時,最激動人心的時刻之一是我們翻開一塊岩石,把它刷掉,發現在Quaestio標本後面有明顯的痕跡化石–這清楚地表明這種生物是運動的;它可以移動。
雖然我們知道有許多埃迪卡拉生物,但這只”海洋掃地機器人”卻是一個重要發現–因為它與其他生物不同,背部有一個問號狀的脊狀凹痕,左右兩側細節清晰。 兩側對稱是地球上現存物種的主要特徵,它提供了從5 億多年前到今天的進化時間表。
研究人員、加州大學教授瑪麗-德羅瑟說:”這塊化石真正令人興奮的地方在於,它基本上是兩側對稱的,這意味著它的右側與左側相對應,但它又有一個不對稱的元素,形成了一個倒問號的形狀。在動物王國中,也發現了許多其他類似的不對稱現象–這似乎是最早以這種方式組織自身的生物之一。
發現化石的地點現在是一個國家公園,被認為是世界埃迪卡拉生物多樣性和豐富性的中心。
佐治亞理工學院研究生艾米麗-休斯(Emily Hughes)和哈佛大學研究生伊恩-休斯(Ian Hughes)使用牙籤小心翼翼地清除石板上的污垢
德羅塞爾說:『這對我們了解地球上動物生命的發展歷程非常有啟發意義。我們是目前所知唯一有生命的星球,因此當在其他星球上尋找生命時,我們可以回到地球,看看生命是如何在這個星球上進化的。 透過化石研究生命的歷史,可以告訴我們動物是如何進化的,以及是什麼過程導致了它們的滅絕,無論是氣候變遷還是低氧。
這項發現對於更好地理解遺傳學在從簡單的單細胞生物進化到複雜的動物生命過程中所扮演的角色也非常重要。
埃文斯說:”作為最古老的動物化石,埃迪卡拉生物群可以告訴我們很多關於早期發育過程的信息。”確定形成這些形態所需的基因表達為評估地球上複雜生命起源的機制提供了一種新方法。由於今天的動物使用相同的基本基因程序來形成明顯的左右兩側,我們有理由相信,在Quaestio這種已經滅絕了5億多年的動物身上,也是這些基因在起作用,產生了這些特徵。 “
本研究發表在Evolution & Development .雜誌。
編譯自/ SciTechDaily