微體化石的 3-D 成像使早期動物胚胎的案例變得複雜

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孕育我們最早的多細胞祖先的眾所周知的原始湯,據推測充滿了許多更簡單的單細胞生物。然而,找到進化成更高階的胚胎髮育的最初跡象已被證明是困難的,這既是因為生物體體積小,又因為它們具有柔軟的結構

在中國南方陡山沱組發現的一組著名的微小、擁有 5.7 億年曆史的化石,長期以來一直被認為是多細胞動物早期發育的一些最早證據:原始胚胎。但是,週四線上發表在《科學》雜誌上的一項新的高科技分析表明,這些化石可能反而代表了單細胞無性生物的孢子。

這些球狀化石顯示了不同的分裂階段。“長期以來,我們一直確信這些化石代表了最早動物的胚胎,”布里斯托大學古生物學教授、論文合著者菲利普·多諾霍在預先準備好的宣告中說。如果他的團隊的新理論成立,“我們的同事們不會喜歡這個結果”,因為這將意味著“過去 10 年關於這些化石的大部分著作都是完全錯誤的,”他說。


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該團隊使用了基於同步加速器的 X 射線斷層掃描顯微鏡,它使用加速粒子來觀察大約 450 個微小化石的內部結構,並以數字方式重建其內部結構。“它使我們能夠製作一個完美的化石計算機模型,我們可以以任何我們想要的方式切割它,但又不會損壞化石,”同樣來自布里斯托爾的論文合著者約翰·坎寧安在預先準備好的宣告中說。“否則我們將永遠無法研究這些化石。”

陡山沱化石的儲存狀況非常出色。在一些樣本中,“甚至它們的細胞核也得到了儲存,”瑞典自然歷史博物館的特蕾絲·胡爾特格倫和合著者在預先準備好的宣告中說。鑑於埃迪卡拉紀古代生物體的高質量,然而,科學家們感到困惑的是,為什麼只發現了胚胎階段的個體,而沒有發現任何成年或幼年個體。在岩石中捕獲的細胞分裂模式和細胞核的飽滿度“與胚胎髮育不相容”。相反,研究人員認為,這些細胞正在進行直接的無性繁殖。

並非所有人都相信這些古代斑點實際上只是孢子。“就進步主義的故事講述而言,這一切似乎好得令人難以置信,”劍橋大學地球科學系的尼古拉斯·巴特菲爾德在同一期《科學》雜誌的隨筆中寫道。“在這個層面上進行解讀不可避免地是印象派的,”他指出。“但在我看來,仍然有理由將陡山沱化石鑑定為胚胎,儘管是藻類而非動物胚胎。”

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