遠古海蜇動搖動物進化樹

化石表明進化順序需要修訂

一個有著5.8億年曆史的化石正在動搖既定的動物生命樹。這個被命名為Eoandromeda octobrachiata的無脊椎動物,因其身體結構類似於螺旋星系仙女座,這表明進化樹上最早的分支需要重新排序,《進化與發育》雜誌上研究的作者如是說。

由北京中國地質科學院的古生物學家唐峰(音譯)領導的研究人員認為,Eoandromeda是現代海洋生物櫛水母的古老祖先——櫛水母是一種類似於水母的凝膠狀生物,但更圓,側面有八排彩虹色的槳狀結構。如果他們是對的,這將是已知最古老的櫛水母化石。這將支援對動物進化樹的重寫。

櫛水母與另外兩個主要群體一起位於進化樹的底部附近,但它們的相對位置仍然存在爭議。通常,海綿被認為是第一個進化的,其次是刺胞動物——水母、海葵及其近親,然後是櫛水母。


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瑞典自然歷史博物館的古生物學家,該論文的合著者斯特凡·本特森說:“Eoandromeda為櫛水母更基底的位置提供了一點權重。”

家庭爭吵
證據來自化石的形狀:它具有八輻射對稱,這意味著它的身體可以被切成八個相同的碎片。這與現代櫛水母形成鮮明對比,後者像人類、蒼蠅和海葵一樣,具有二輻射或兩側對稱——它們的身體結構只能被切成兩個相同的碎片。

作者認為,如果Eoandromeda出現在刺胞動物之後,兩側對稱就必須進化兩次——一次為刺胞動物進化,另一次為Eoandromeda之後出現的兩側對稱生物進化。而Eoandromeda首先進化的想法要簡單得多(參見“最簡單的解決方案”)。本特森說:“這種動物關係模型需要最少數量的兩側對稱起源。”

這個提議與將櫛水母放在進化樹根部附近的DNA研究相符。馬里蘭州貝塞斯達美國國家人類基因組研究所的基因組學家安迪·巴克塞瓦尼斯說:“很高興看到這些人在化石記錄中看到的東西與基因組中得出的結果相一致。” 他的團隊最近對櫛水母Mnemiopsis leidyi的基因組進行了測序,現在正在將其與來自海綿、刺胞動物、蠕蟲和其他動物的序列進行比較,以找出哪些譜系首先出現。他說,到目前為止,結果表明海綿和櫛水母在刺胞動物之前出現。

然而,這個問題遠未解決。一些科學家甚至懷疑該化石是否真的是櫛水母的化石。八個螺旋臂讓人想起現代櫛水母側面的八排彩虹色排列或梳狀結構,但該化石缺乏現代櫛水母的一些關鍵特徵,例如觸手和嘴巴。生活動物和古代化石之間的差異是預料之中的,但這些差異也允許辯論。

各種可能性
Eoandromeda化石非常棒,而且非常重要,但問題在於解釋反映了給出解釋的人的意識形態,”德國蒂賓根大學的一位研究Eoandromeda化石的退休古生物學家多爾夫·塞拉赫說。

在20世紀80年代,塞拉赫認為,這一時期的許多奇異化石是異常大的單細胞,類變形蟲生物,屬於他命名為溫多比亞的王國。他認為,在溫多比亞滅絕之前,多細胞動物“生活在這些單細胞巨人的陰影下”。在塞拉赫看來,高爾夫球大小的Eoandromeda看起來像是這些巨人之一。

本特森說他無法證明該化石是櫛水母,但其梳狀的臂表明它是櫛水母。“認為它們是溫多比亞生物的唯一原因是,”他說,“它們恰好是那個時期的生物。”

哥本哈根丹麥自然歷史博物館的退休進化生物學家克勞斯·尼爾森也不認為Eoandromeda代表櫛水母。“我根本無法想象它在游泳,”他說,並指出了古代化石的螺旋臂。“我會說這是一個美麗而非常令人興奮的化石,但這到底是什麼?”

本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2011年9月7日首次發表

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