科学家发现迄今最古老原始动物化石

图为“贵州始杯海绵”的扫描电镜照片和模式标本图片。新华社发

3月10日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎公布了一条令人震惊的消息，他领衔的课题组在中国贵州省“瓮安生物群”中发现一枚6亿年前的原始海绵动物化石，它被命名为“贵州始杯海绵”，是迄今全球发现最早且可信的原始动物实体化石。该发现不仅将海绵动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向前推进了6000万年，更解决了“瓮安生物群中是否存在动物化石”这一悬而未决的学界热点问题。

瓮安生物群首个“成年”动物

1961年，科学家在贵州省瓮安县境内瓮福磷矿采区的磷矿石内，发现了微生物化石，受到全球科学界的高度关注，无数国内外古生物学家跟进研究。

1998年，中国科学院南京地质古生物研究所参与的研究队伍，在贵州瓮安生物群发现了中国最古老的动物胚胎化石。“瓮安生物群距今约6亿年，主要由三维立体保存的多细胞藻类、大型带刺疑源类和后生动物胚胎等多种化石组成。”中国科学院南京地质古生物研究所博士殷宗军说，“其中的动物胚胎化石作为迄今最古老的后生动物化石记录，为研究动物在‘寒武纪大爆发’前的起源和早期演化历程提供了实证材料。但胚胎没有分化成具体的形体，无法观察到其形态和内部结构。”

在最近十几年的研究中，令研究人员遗憾的是，瓮安生物群中已经研究发表的、解释为动物化石的标本以未分裂的受精卵和早期分裂的动物胚胎为主，而数量稀少的动物成体化石，如可能为腔肠动物和两侧对称动物的“小春虫”等，并未被学术界广泛接受。

那么瓮安生物群中究竟有没有动物呢？

2008年以来，中国科学院南京地质古生物研究所研究人员每年都会去贵州瓮安生物群采集样本，用硫酸溶解磷矿石，在残渣里面寻找化石样本后，在电子显微镜下反复观察。功夫不负有心人，日前，他们终于发现了一个米粒般大小的动物成体化石，经研究确定为至今已6亿年的原始动物实体化石，是瓮安生物群首个“成年”动物。

6亿岁“海绵始祖”——“贵州始杯海绵”

“这块化石体积约2.5立方毫米，和一颗米粒差不多大小，整体呈缠绕的管状，三个独立的腔室共用一个实体基座，每一个腔室有一个向上的开口。”殷宗军向记者介绍起了该化石的真实面貌。

研究发现，该生物体已发生明显的细胞分化，具有与现代海绵动物相似的表皮细胞和领细胞结构。

“种种迹象表明，这就是原始海绵动物化石。”殷宗军告诉记者，有三个证据能够证明：一是外观形态结构，二是完好的水沟系统，三是保存了细胞结构。因为在贵州发现，外表呈杯状，殷宗军等人将该海绵命名为“贵州始杯海绵”。

此外，研究人员还根据放射性同位素测年法，确定了“贵州始杯海绵”所在的磷矿石的年龄，从而确定该海绵生活在6亿年前。朱茂炎说：“海绵动物是整个动物界中最原始的类群，‘贵州始杯海绵’是迄今为止世界上发现最早的原始动物化石，比之前公认的5.35亿年左右，提前了6000万年左右。”

为研究寒武大爆发提供有效证据

原始动物的历史可以追溯到什么时候？寒武纪地层中究竟有没有留下复杂动物的祖先化石？“贵州始杯海绵”化石的发现，化解了多年学界之谜。

距今6亿年前后的前寒武纪—寒武纪转换时期，是地质历史上最为关键的时期之一，在那时，地球的岩石圈、水圈和大气圈均发生了革命性的变化，有利的环境因素使得多细胞动物开始崛起，并在寒武纪早期发生大规模辐射式演化。

动物的寒武纪大爆发作为一个客观事实已被广泛接受，但厚厚的前寒武系地层中却鲜有后生动物化石的踪影。从达尔文时代至今，这一问题都让地质学家和古生物学家感到困惑不已。“‘贵州始杯海绵’为研究寒武大爆发提供了有效的证据。”殷宗军说。

“此次发现，还使得瓮安生物群的潜在价值得到释放。”殷宗军告诉记者，“贵州始杯海绵”的发现，破解了之前因没有找到可靠的动物成体化石，而使国际上对我国瓮安生物群中动物胚胎状化石生物学解释的质疑。

（记者 郑晋鸣 通讯员 许佳佳）