留下這片痕跡的最古生物，究竟是狄更動物動物、原生生物，遜水還是母地真菌？化學(xué)提供了新線索。 PHOTOGRAPHY BY O. LOUIS MAZZATENTA
（神秘的球上地球uux.cn報(bào)道）據(jù)美國國家地理（撰文：Maya Wei-Haas 編譯：鐘慧元）：這團(tuán)神秘的東西，是最古地球上最古老的動物之一。這種奇怪的狄更動物生物長久以來一直困擾著科學(xué)家。于是遜水有個(gè)研究團(tuán)隊(duì)利用現(xiàn)代分析技術(shù)，重新檢視這古老的母地遺跡。
埃迪卡拉生物（Edicaran biota）是球上古怪的一群──包括有環(huán)紋的盤狀物、有紋路的最古團(tuán)塊、凹凸不平的索狀物、還有波浪狀的葉片形物體。這些濕軟又格格不入的生物早在5億7000萬年前就占據(jù)了溫暖的淺海，是地球上最早出現(xiàn)的復(fù)雜生物。
普遍翻譯成「狄更遜水母」的Dickinsonia就是這群生物中相當(dāng)出名的物種。這種扁平、有棱紋的南通外圍女在線（微信181-8279-1445）預(yù)約自帶工作室外圍上門外圍女不收任何定金橢圓形生物可以長到直徑超過120公分，中央還有一條明顯的脊。然而，Dickinsonia到底是什么，則已經(jīng)困擾了科學(xué)家許久。這種奇特生物在歷史上數(shù)度被科學(xué)家歸入不一樣的界，幾乎每個(gè)界都待過。最近幾十年的爭議，則是圍繞在三個(gè)類群周圍：有些學(xué)者說是真菌、有人說是原生生物（protists），但也有人說是動物。
本周有一篇發(fā)表在《科學(xué)》（Science）期刊的新研究，是研究人員利用現(xiàn)代科技重新審視這種古老生物。他們的研究結(jié)果、再加上其他更多證據(jù)，指出Dickinsonia可能是迄今所發(fā)現(xiàn)的最早動物之一，比5億4100萬年前、也是現(xiàn)存大部分主要?jiǎng)游镱惾浩鹪吹暮浼o(jì)大爆發(fā)更早。
「這其實(shí)已經(jīng)是我們的一員了，」這項(xiàng)研究的作者、澳洲國立大學(xué)（Australian National University）的古生物地球化學(xué)家裘森．布洛克斯（Jochen Brocks）說。 「它是動物。」雖然Dickinsonia最后還是滅絕了，但這種動物是早期多細(xì)胞生物實(shí)驗(yàn)的諸多物種之一，而這些實(shí)驗(yàn)最終造就了我們現(xiàn)代的動物大觀園。
「我認(rèn)為這多少算是解決了我們對Dickinsonia認(rèn)知的困惑之處。」加州大學(xué)河濱分校 （University of California, Riverside）的古生物學(xué)家瑪莉．卓瑟（Mary Droser）說，她并未參與這項(xiàng)研究。
在過去幾年，她解釋，古生物學(xué)家根據(jù)對Dickinsonia印痕的研究，已大致達(dá)成共識，認(rèn)為Dickinsonia是一種動物。新研究基于這項(xiàng)證據(jù)、再繼續(xù)深入探討，運(yùn)用化學(xué)來支持這種動物假說。 「對于把Dickinsonia放入地球的動物演化脈絡(luò)真的非常有幫助。」卓瑟說。
何謂埃迪卡拉生物？
埃迪卡拉生物在1946年首度于澳洲南部弗林德斯山脈（Flinders Ranges）的埃迪卡拉丘陵（Ediacara Hills）所發(fā)現(xiàn)，這群演化上的怪咖跟現(xiàn)生生物非常不一樣。埃迪卡拉生物「怪得就像另一個(gè)行星的生物，但比較容易接觸到，」古生物學(xué)家阿道夫．賽拉赫（Adolf Seilacher）在一篇于2007年刊登在《倫敦地質(zhì)學(xué)會特刊》（Geological Society of London, Special Publications）的論文中如此描述。
它們的出現(xiàn)，標(biāo)示著演化正在測試生物從小型轉(zhuǎn)變成大型時(shí)的體型呈現(xiàn)。目前已知的埃迪卡拉生物有50多種類型，而且除了南極洲以外，每個(gè)大陸都發(fā)現(xiàn)過。
藉由研究大型生物是在什么時(shí)候突然出現(xiàn)在地球上，科學(xué)家就能更深入了解復(fù)雜生物的形成。這項(xiàng)研究也可以帶出一些關(guān)于生物如何出現(xiàn)在那個(gè)遙遠(yuǎn)世界的相關(guān)線索。而相較于在其他行星上的那些唬人研究，「回到過去、看看生命在地球上如何展開，真的是便宜多了。」卓瑟說。
如何研究不存在的東西
研究埃迪卡拉生物的挑戰(zhàn)之一，就是保存的問題。它們?nèi)彳浀纳碥|早就爛光光了，又沒有骨骼或外殼可以留存在化石紀(jì)錄中。這就代表我們多半是靠著這些遠(yuǎn)古居民留下來的印痕或痕跡，才能看到它們的外型──有許多細(xì)致的特征，從粗糙的痕跡里根本看不出來。這些生物也是演化樹上相當(dāng)早期的成員，跟現(xiàn)今的生物大不相同，所以很難將它們歸類。 1980年代，甚至有學(xué)者提出，埃迪卡拉生物應(yīng)該自成一個(gè)已滅絕的界。
過去的研究都集中在Dickinsonia遺留痕跡的物理性分析－－生長與發(fā)育、動作的證據(jù)、體型大小，還有復(fù)雜程度。在這項(xiàng)最新研究中，科學(xué)家為了尋找新線索，轉(zhuǎn)而運(yùn)用名為固醇類（sterols）的分子生物標(biāo)記。許多動物都會制造固醇，但每個(gè)類群都稍有不同。
動物制造的是名為膽固醇（cholesterols）的固醇，「就像我們在麥克雞塊里找到的。」布洛克斯開玩笑說。不過埃迪卡拉生物可沒吃油炸食品。這類化合物幾乎在所有動物的細(xì)胞膜上都扮演著非常重要的角色，協(xié)助控管進(jìn)出的物質(zhì)。
科學(xué)家早就開始利用生物標(biāo)記分析的方法，在大量沉積物中尋找藻類。 「在這個(gè)例子里，你得到的會是當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系的平均組成，」伊利亞．巴布羅斯基（Ilya Bobrovskiy）說，他是這項(xiàng)新研究的主要作者，也是澳洲國立大學(xué)的博士生。
因?yàn)榘５峡ɡ锪粝碌拇蠖嗍峭庑偷挠『郏瑥膩頉]有人嘗試去測試這些古老怪咖的生物標(biāo)記。然而，某些埃迪卡拉生物的印痕化石上仍保有一層薄薄的有機(jī)物質(zhì)。而巴布羅斯基認(rèn)為，這些有機(jī)薄膜上的碳質(zhì)鍵結(jié)，或許就藏著這些奇特生物真正身分的秘密。
巴布羅斯基的指導(dǎo)教授布洛克斯原本抱持懷疑態(tài)度。 「我起先覺得這是很瘋狂的想法。」他說。但為了不要打擊這個(gè)雄心勃勃的學(xué)生，他還是讓他去做了。
后來的分析結(jié)果有什么意義？
巴布羅斯基開發(fā)出一種方法，用于測試埃迪卡拉生物殘留在化石上的固醇，并與從周遭巖石中萃取出來的生物標(biāo)記結(jié)果比較。
為了測試這種作法，巴布羅斯基最先研究的是埃迪卡拉生物群中的Beltanelliformis化石。這種生物過去曾被認(rèn)為跟藻類、真菌、甚至水母相關(guān)。結(jié)果其生物標(biāo)記卻指出那是藍(lán)綠藻的球狀群落。今年稍早，他們將這項(xiàng)分析發(fā)表在《自然－－生態(tài)學(xué)與演化》（Nature Ecology and Evolution）期刊上。
團(tuán)隊(duì)接著轉(zhuǎn)向Dickinsonia，并從俄羅斯西北部的白海（White Sea）地區(qū)采集樣本。
「這些化石的分子組成和化石周遭海床的分子組成真的黑白分明。」布洛克斯說。化石痕跡中含有大量的古老膽固醇──高達(dá)93%──顯示這是動物。而周遭海床的含量則很少，含量較多的反而是麥角類固醇（ergosteroids），顯示有綠藻存在。
這項(xiàng)分析簡單俐落，也是讓這項(xiàng)新研究顯得非常了不起的部分原因。 「想解決這個(gè)問題，這是一種非常有創(chuàng)意的方法，」并未參與這項(xiàng)研究的史丹佛大學(xué)（Stanford University）微生物學(xué)家寶拉．韋蘭德（Paula Welander）說，「這就是那種『以前怎么都沒有人想到啊？』的事情。」
這項(xiàng)方法應(yīng)該會對了解其他神秘的埃迪卡拉生物大有幫助，同樣未參與這項(xiàng)研究的牛津大學(xué)古生物學(xué)家兼數(shù)學(xué)家芮妮．霍薩瑪（Renee Hoekzema）在電郵中說。她最有興趣的是對羽毛狀的葉狀形態(tài)類生命（rangeomorphs）的化學(xué)分析，這種生物可能跟Dickinsonia有關(guān)，也是布洛克斯和研究團(tuán)隊(duì)接下來要檢測的目標(biāo)之一。
「這是令人激動的時(shí)代。」霍薩瑪說。 「辯論了70年之后，我們終于開始了解埃迪卡拉生物的神秘本質(zhì)。」
生物標(biāo)記能夠用多久？
隨著時(shí)間過去，所有有機(jī)物都會分解，膽固醇也不例外。布洛克斯指出。但是膽固醇腐敗時(shí)產(chǎn)生的產(chǎn)物非常特殊，他解釋，而「膽固醇的原本骨架」仍然保留在這些分子化石中。
威蘭德研究的是現(xiàn)代固醇類的產(chǎn)生與功能，以便更深入解讀遠(yuǎn)古的痕跡，她稱贊了這項(xiàng)工作的殘酷之處，指出這個(gè)團(tuán)隊(duì)「真的把每個(gè)細(xì)節(jié)都處理得非常仔細(xì)。 」
當(dāng)然，在科學(xué)的世界里，沒有什么是絕對肯定的。這項(xiàng)研究所根據(jù)的，是「只有動物才會產(chǎn)生膽固醇」的假設(shè)，而威蘭德指出，以目前的資料來看還可以，但隨著我們對地球上諸多生命型態(tài)有更深入的了解以后，這點(diǎn)也有可能會改變。
「不確定的地方非常多。」是巴布羅斯基對這類古老生物研究工作的形容。 「但應(yīng)用生物標(biāo)記可以解決很大一部分的不確定。」
卓瑟補(bǔ)充說：「再加上其他種種資訊，真的很難去爭辯說這不是動物。」
那么，Dickinsonia是最早的動物嗎？
雖然科學(xué)家還不能肯定指出第一種動物到底是什么時(shí)候出現(xiàn)的，但遠(yuǎn)古痕跡指出，那應(yīng)該是在超過6億年之前。然而，Dickinsonia的分類層級最近才被確認(rèn)過，就位于目前所發(fā)現(xiàn)的最古老動物群之中。 Kimberella是一種像軟體動物的早期動物，跟Dickinsonia年代相當(dāng)。另外還有一種外型如蠕蟲、可能留下了名為Helminthoidichnites的蜿蜒生痕化石的生物也是。
約在5億4100萬年前，濕濕軟軟的埃迪卡拉生物把世界讓給了寒武紀(jì)大爆發(fā)中那些披著棘刺和甲胄的奇異動物。
這兩大類多采多姿的早期生物，能共同協(xié)助我們更深入了解現(xiàn)今世界各處游的、跳的、飛的、跑的和搖搖擺擺的所有生物。 「我們?yōu)樯亩鄻有浴⑦€有生物如何適應(yīng)這個(gè)星球上各種不同的環(huán)境而驚嘆不已，」卓瑟說。 「但這些都是地球上最后這10億年的演化與絕滅所造就的……埃迪卡拉生物群才是這一切的起源。」

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