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南京专家和多国专家扫描 研究六亿年前神秘动物


http://www.sina.com.cn 2006年10月24日14:41 龙虎网

  【龙虎网报道】在高等生物发达的今天,要想在海边找到大量动物的胚胎也不是那么容易的事,在距今6亿年前的新元古代,那时到底生活着什么样的动物到现在依旧还是谜的时候,科学家却在这样一个年代久远的地层里,在中国贵州瓮安方圆70至80公里,平均厚度7-8米的地层里,发现了数以亿吨计的动物胚胎化石!

  近日,中科院南京地质古生物研究所的肖书海、周传明、袁训来3位研究员和澳大利

亚、瑞士、美国、英国、瑞典等5个国家的另12位科学家联合,用最新的X射线断层扫描摄影技术,为这些存在了6亿年的化石胚胎做了一个“细致”到纳米级的全方位“CT”扫描,将这些6亿年前的动物胚胎化石的内部结构重新“描画”了出来,这一研究成果被最新一期的《科学》刊登。周传明研究员和袁训来研究员说,这一研究为确定6亿年前“谜”一样的动物迈出了坚实的一步。

  六亿年前动物胚胎库在中国

  在春季,产卵的季节,你吃虾的时候,可能会看到虾子粒粒,而要想在动物种类如此繁多的今天,在海边找到大量的动物胚胎细胞可能还真不容易,只是在排卵的季节,珊瑚礁的附近能偶尔发现一些,而昨天,在中科院南京地质古生物所袁训来的办公室里,一块从贵州瓮安带回来的岩石上,像虾子一样的动物胚胎细胞却密密麻麻,显微镜下,圆球状的动物胚胎在外形上和现在的鱼虾子并无很大的差别。

  而袁训来说,我们所看到的只不过是“冰山一角”,在瓮安当地隐藏着更大动物胚胎的宝库,在这里的某一个地方,在方圆70至80公里平方公里的土地上,平均厚度7至8米的岩层里,化石里富集着动物胚胎超过了40%,不同年代不同时期的动物的胚胎细胞因为某种神秘的原因,都被带到贵州瓮安这个地方富集,估计这里的动物胚胎数量能以亿吨计。

  袁训来说,“蛋品超市”里蛋多是因为人为的力量将“蛋”集中在一起,而这些动物胚胎都在瓮安这个地方聚集,也是某种特殊力量的结果,比如是大浪淘沙,风浪的力量,特殊的地势,平静的港湾等等,让所有的动物胚胎从四面八方汇集到了这里。

  周传明研究员说,在距今6亿年前,瓮安的这片土地可能是片“海洋”,瓮安可能是海洋里一个比较特别的地方,经过海水的搬运作用后,海洋里各处的动物胚胎都到瓮安这个地方来扎根了。这绝对是个神奇的事件,在全世界,中国贵州瓮安是目前唯一拥有这个宝库的地方。

  磷酸钙让化石胚胎六亿年不腐

  一般的动物胚胎即便在一个地方汇集,也很容易随着时间的推移遭到破坏,而瓮安的这一岩石胚胎库却经历了6亿年前的风雨洗礼,而得以完整保存,这其中的秘密到底是什么?

  袁训来解释说,新鲜的枣子很容易腐烂,但是经过糖水浸泡后制成蜜饯就可以长久的保鲜,这些动物的胚胎在这里没有很快地腐烂,一个重要的原因是这些动物的胚胎一来到世间,很快就被磷酸钙浇在上面,几天之内甚至在短短几个小时里,这些胚胎变成了“石头”,在水里翻滚、漂流,得以完整的保存,造就地球上有生物史以来一个独特的事件。醋酸两天让胚胎从化石上“剥离”

  在显微镜下,细小如虾子的白色的动物胚胎化石粒粒完整,让记者惊叹于研究者“研磨”的手段,周传明笑着对记者称,其实想不破坏化石胚胎的完整性将每一粒卵子都研磨下来,难比登天。

  专家们其实只是用了一个小方法而已,让这些富含化石胚胎的岩石在10%的醋酸溶液中泡上2天左右,别的物质就会在醋酸中溶解,而动物的胚胎化石就会从中剥离出来,让我们更清晰地看到它的原来面貌。

  “CT”解六亿年前胚胎结构之谜

  周传明告诉记者,之前科学家对于6亿年前究竟有没有动物还存在着怀疑,因此刚开始发现这一巨型的动物胚胎岩层的时候,很多人会认为,这些动物胚胎化石可能是植物或某些藻类的胚胎化石。然而在1998年的时候,肖书海研究员却发现这些胚胎没有细胞壁、胚胎是圆形或椭圆形的,而且细胞分裂后,胚胎的体积还是和原来同样大小,因此做出一这些胚胎化石其实是动物胚胎的推论。

  但是由于一直研究的是胚胎外部形态,对于这些胚胎的内部结构通过做切片方式进行,很难有一个全面的了解,而且分裂的动物胚胎细胞叠加在一起,超过8个细胞就难以数清了,因此对于这些胚胎究竟是不是动物胚胎,一些专家仍有怀疑。

  而此次6个国家的15位科学家动用了曾获得诺贝尔奖的X射线断层扫描摄影技术,看到了这些存在了6亿年的动物胚胎化石内部微小到纳米级的微小结构,专家们在这些胚胎中发现了细胞核、纺锤体或其他的细胞器,专家们推断这些胚胎细胞中分散的球状体结构可能代表了一些有膜包裹的细胞质泡、脂质或卵黄粒。

  袁训来随手点开了电脑中一张全方位立体的胚胎“CT”扫描图,记者竟在一个分裂的细胞里找到了两个细胞核,袁训来说,这可能是即将分裂的新细胞,细胞核分裂的过程已经完成了,但是别的细胞的分裂还没有开始,这些化石竟然将这一过程也保存下来了,令人不得不称奇。

  什么动物“下的蛋”还是个谜

  袁训来说,瓮安有大量的动物胚胎化石,说明在6亿年前就有动物存在已是无可争议,它们是那个时代最高等的生物,而且数量非常庞大。

  但是究竟是什么生物目前还是一个谜,周传明研究员说,这些动物的胚胎在初期和目前地球上的普通的海绵的形态非常相似,但是到了晚期有很大的不同,胚胎内部结构图的精细复原将为他们研究这种目前发现的地球上最早的动物究竟是什么迈出最坚实的一步,袁训来说,不管怎么说,这会是他们前所未见的一种全新的动物,古生物专家正在瓮安寻找这种动物的化石,目前已经有了初步的进展。不久之后,我们将会看到这些胚胎的“父母亲”。


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