科學(xué)家們不能就第一批動(dòng)物是何時(shí)進(jìn)化的達(dá)成一致——研究希望結(jié)束這場(chǎng)爭(zhēng)論。信用:uux.cn/Gorodenkoff/Shutterstock
（神秘的家們進(jìn)化結(jié)束地球uux.cn）據(jù)對(duì)話（羅斯·安德森）：據(jù)估計(jì)，目前有近800萬種動(dòng)物生活在地球上，第批動(dòng)物的達(dá)構(gòu)成了地球上有記錄的成致場(chǎng)爭(zhēng)生物多樣性的大部分，并居住在幾乎所有的研究環(huán)境中。然而，希望在地球歷史的科學(xué)大部分時(shí)間里，動(dòng)物是家們進(jìn)化結(jié)束完全不存在的。
第一批動(dòng)物的第批動(dòng)物的達(dá)出現(xiàn)標(biāo)志著地球生命史的轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，成致場(chǎng)爭(zhēng)作為動(dòng)物，研究這也是希望我們起源的故事。如果沒有動(dòng)物，科學(xué)我們的家們進(jìn)化結(jié)束星球?qū)?huì)是一個(gè)非常不同的世界。
幾個(gè)世紀(jì)以來，第批動(dòng)物的達(dá)動(dòng)物最初進(jìn)化的確切時(shí)間問題一直困擾著科學(xué)家。就連查爾斯·達(dá)爾文都被難住了。他預(yù)言了從簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物到復(fù)雜動(dòng)物的漫長進(jìn)化歷史。然而，達(dá)爾文所知的最古老的動(dòng)物化石，大約在5億年前，大到肉眼可見，并且通常有外殼和骨骼。
我的團(tuán)隊(duì)的研究希望通過一種新的方法來解決這個(gè)問題。
為什么動(dòng)物進(jìn)化有爭(zhēng)議
科學(xué)家們過去認(rèn)為，動(dòng)物化石是在大約5億年前的一個(gè)時(shí)期突然出現(xiàn)的，這個(gè)時(shí)期被稱為寒武紀(jì)大爆發(fā)，這樣命名是因?yàn)榛涗浰坪躏@示了這個(gè)時(shí)期復(fù)雜生命的突然繁榮。我們知道第一批動(dòng)物在海洋中進(jìn)化，憑借它們移動(dòng)和挖掘的能力，它們從根本上改變了地球的碳循環(huán)。
然而，自達(dá)爾文以來，古生物學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種化石，其中一些比寒武紀(jì)大爆發(fā)還要古老。人們?cè)?0世紀(jì)50年代在巖石中發(fā)現(xiàn)了被稱為埃迪卡拉生物群的外形奇特的生物，并將其追溯到大約5.74億至5.39億年前(埃迪卡拉紀(jì))。一些埃迪卡拉生物群化石代表了已知的最古老的動(dòng)物化石。
然而，這些最新的進(jìn)展只是將動(dòng)物化石記錄帶回到目前為止。關(guān)于更古老和更簡(jiǎn)單的動(dòng)物化石的報(bào)道已經(jīng)發(fā)表。例如，來自加拿大麥肯齊山脈的海綿狀化石大約有8億年的歷史。但是這些更古老的化石還不能最終證明是動(dòng)物。它們可能是藻類，也可能根本不是化石。
此外，化石的存在并不一定證實(shí)了動(dòng)物進(jìn)化起源的日期。只有一小部分生命變成了化石，這意味著化石記錄充滿了空白。
由于沒有確定的第一批動(dòng)物化石，古生物學(xué)家轉(zhuǎn)向分子生物學(xué)，利用遺傳學(xué)追溯祖先。這項(xiàng)技術(shù)被稱為分子鐘，其工作原理是對(duì)現(xiàn)代動(dòng)物的遺傳基因進(jìn)行采樣，并比較它們的DNA。物種間DNA的差異顯示了進(jìn)化的程度。
雖然分子鐘只能提供動(dòng)物起源時(shí)間的估計(jì)，但大多數(shù)都集中在大約8-7億年前，遠(yuǎn)在動(dòng)物化石記錄的埃迪卡拉紀(jì)之前。
Dickinsonia是埃迪卡拉生物群中的物種。鳴謝:uux.cn/阿里薩達(dá)工作室/Shutterstock
這給了我們兩個(gè)關(guān)于動(dòng)物起源的估計(jì)，相隔超過2億年。一方面，化石可以追溯到5.74億年前，而另一方面，分子鐘表明動(dòng)物的年齡可能高達(dá)8億年。
讓時(shí)光倒流
在我們最近的論文中，我和我的同事提出了一種估計(jì)動(dòng)物起源時(shí)間的新方法。我們沒有記錄最古老的動(dòng)物化石，而是首先考慮哪種巖石可以保存這些動(dòng)物。
動(dòng)物的體型決定了什么樣的巖石能使它變成化石。許多動(dòng)物的外殼和骨骼可以保存在大多數(shù)類型的沉積巖中，如砂巖，它們最初是河流中的沉積物。然而，最初的動(dòng)物沒有殼和骨骼。動(dòng)物在后來進(jìn)化出了這些結(jié)構(gòu)。
通過研究沉積物，例如大約有5 . 08億年歷史的加拿大伯吉斯頁巖化石層，我的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，缺少外殼或骨骼的動(dòng)物化石，如蠕蟲，通常局限于富含粘土礦物的巖石中。粘土具有抗菌特性，可以阻止動(dòng)物軟組織的腐爛。
作者提供
我們測(cè)試了比埃迪卡拉紀(jì)(6.35億年前)更早的地質(zhì)年代的巖石，以找出哪些巖石含有使第一批動(dòng)物成為化石所必需的富含粘土的成分。來自加拿大、挪威和俄羅斯的大約7 . 9億年前的稀有巖石具有必要的富含粘土的特性。
雖然這些巖石可以保存第一批動(dòng)物，但它們都不行。這表明動(dòng)物化石在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)是不存在的，不是因?yàn)樗鼈儾荒鼙槐４嫦聛恚且驗(yàn)樗鼈儾淮嬖凇獎(jiǎng)游镞€沒有進(jìn)化。
古生物學(xué)家現(xiàn)在需要在地球上搜索更多的地質(zhì)遺址，以確認(rèn)最年輕的富含粘土的巖石，這些巖石可能保存了第一批動(dòng)物，但沒有動(dòng)物化石。這將幫助我們找到動(dòng)物起源的真正時(shí)間。