寒武纪爆炸:主要的化石研究挑战动物进化理论5.4亿年前

06-07
作者 :
马辍

数亿年来,地球上最早的生命大多采取相对简单的生物形式。 但对地球化石记录的分析表明,动物生命的多样性和复杂性在5.5亿至5.4亿年前显着增加 - 这一时期被称为“寒武纪爆发”。

在此期间,我们今天所知的所有主要动物群体首次出现,例如地球上最多样化和最丰富的动物群,包括超过80%的所有生物。 该组包括昆虫,甲壳类动物和蜘蛛等。

现在,来自英国牛津大学自然历史博物馆(OUMNH)和瑞士洛桑大学的研究人员对这一时代的节肢动物化石进行了最全面的分析,为历史带来了新的亮点。早期动物进化。 他们的研究结果发表在“ 表明,对于euarthropods来说,这种“爆炸”实际上是一种更为渐进的多样化。

结果对与寒武纪爆炸时间有关的两个主要竞争假设提出了挑战。

“这些中的第一个表明这是一个'地质瞬发'事件,这些动物群体实际上是在大约5.4亿年前的几百万年内发展起来的,”Harriet Drage,博士。 牛津大学动物学系和OUMNH的学生和该论文的合着者告诉新闻周刊 “第二个说这根本不是爆炸,但是这些动物的进化时间要早得多,大约在6.5亿到6亿年前,直到寒武纪早期才被保存在化石记录中。”(第二个假设是一致的从一种称为分子钟约会的技术中获得的估计值。)

然而,新的研究结果表明,寒武纪爆炸实际上在4000万年的时间里逐渐展开,同时放置了节肢动物的起源不早于5.5亿年前。

“我们的研究结果显示,在一起研究所有化石证据时,这些假设都不正确。 相反,我们表明这些动物群,特别是地球上的动物群,起源于5.5亿至5.37亿年前,并且发展超过3000万至4000万年,“Drage补充道。 “这意味着,回到前寒武纪(6.5亿至6亿年前)的长期化石记录不是必要的,它们的演变也不是即时的。”

研究人员表明,在5.4亿至5.5亿年前,并没有发现节肢动物是化石。 以前,一些科学家已经说过,在此之前缺乏类型的节肢动物化石可以解释为这样一个事实,即在此之前没有化石被保存下来。

但是Drage说事实并非如此。 “在此之前的化石保存与5.4亿年前的寒武纪一样好,多样化,但没有任何证据表明它们是真正的节肢动物。”

来自伦敦自然历史博物馆的Greg Edgecombe也没有参与这项研究,也支持这一观点。

他 “由于化石保存方式存在偏差,节前化石记录中缺少节肢动物的想法现在可以被拒绝。” “作者提出了一个非常令人信服的案例,即前寒武纪和寒武纪之后在化石保存方面实际上非常相似。实际上只有一种似是而非的解释 - 节肢动物[euarthropods]尚未进化。”

170910_web 这是基于来自不列颠哥伦比亚省加拿大落基山脉的Burgess页岩化石的寒武纪捕食者和干燥系euarthropod Anomalocaris canadensis的重建。 Natalia Patkiewicz

这组作者说,这项新研究的结果对于我们如何看待关键的节肢动物特征(如肢体)的演变以及地球生态系统的发展和动物起源背后的主要进化过程具有重要意义。

“这有助于我们了解当地的euarthropods是如何进化的,并且这样做有助于对这个最重要的动物群体进行现代研究,”Drage说。 “我们希望利用其他动物群体的化石总记录激发未来的全面工作,这将为我们提供寒武纪爆炸的全貌。”

然而,剑桥大学的古生物学家尼古拉斯·巴特菲尔德认为,该论文的方法值得注意,但仍然保持谨慎。

“这些作者的特殊方法是对化石数据进行超级强硬处理,并且基本上对任何分子钟估计都不屑一顾,”他说。 “当然,人们对动物的深层元古代(25亿至5.41亿年前的时代)起源过于容易接受,但是从字面上读取化石记录也是天真的。 总的来说,我认为作者几乎肯定对于相对较晚出现的euarthropods是正确的,但他们拒绝接受除化石记录最狭隘的解释之外的任何东西,这使得这项研究在过去比未来更多。“