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我科学家发现毫米级人类祖先

2017-02-04 来源:文汇报

冠状皱囊动物的腹面。(西北大学供图)

  《自然》杂志以封面亮点论文形式发表这一成果,对人类远祖的认知由距今5.2亿年前推至5.35亿年前

  记者3日从西北大学获悉,《自然》杂志伦敦时间1月30日16时 (北京时间1月31日零时),以封面亮点论文形式,发表了西北大学早期生命研究团队韩健研究员、舒德干院士和剑桥大学、中国地质大学(北京)等单位关于早期生命研究的又一重要成果———《陕西寒武纪最早期的微型后口动物》。韩健等在陕西南部宽川铺生物群微型动物化石的研究中,发现了最古老的原始后口动物———冠状皱囊动物。这种奇特的毫米级微型动物很可能就是学术界期盼已久的后口动物亚界的一个根,因而代表着显生宙最早期的毫米级人类远祖的至亲。

  这一发现,将对人类早期祖先的认知,由距今5.2亿年前推至5.35亿年前(十分接近显生宙起点),其体积也由“厘米级”推至“毫米级”。

  冠状皱囊动物仅1毫米大小

  韩健介绍说,这个仅1毫米、长得像椭圆形泳帽,有一张圆圆大嘴的小东西,就是目前发现的最早、最小的人类祖先,距今大约5.35亿年。随着时间的推移,这个小祖先慢慢长大,几百万年后,长成了小虫子,接着又成了有脊椎有头脑的鱼,再经过5亿多年,才有了古猿和人类。

  2014年3月,他们在陕南5.35亿年宽川铺微型动物化石中发现了一枚皱囊动物的化石标本,

  到2015年11月又发现了五六枚。韩健研究小组运用酸蚀法、显微电镜、显微CT等技术深入研究,发现了毫米级的原始后口动物———冠状皱囊动物。这种皱囊动物腹面具有可伸缩的环状口部,表面有4对体锥,却无尾部和肛门,吃东西后,废物要从长在身侧成对的排水鳃孔排出。最重要的是,它出现了被认为是鳃裂构造雏形的成对排水鳃孔。所有特征显示,这种最古老、最原始的后口动物,很可能代表着后口动物亚界的元祖。

  科学界的共识是,地球上所有动物共同构成了在亲缘上彼此关联的动物界或动物谱系树。动物界中数以亿计的古今成员依其谱系演化关系可以归并为基础动物、原口动物、后口动物三个亚界。其中,人类是后口动物亚界的一员。论文通讯作者、中科院院士、西北大学教授舒德干介绍说:“人类远祖在进化上的里程碑式创新主要发生在5亿多年前的寒武纪大爆发。5.2亿年前,澄江动物群中的‘天下第一鱼———昆明鱼目’代表着刚刚创造出头脑和原始脊椎的‘宏型’人类祖先;而5.35亿年前的皱囊动物应该与创造雏形鳃裂的微型人类远祖亲密相关。”

  由舒德干领军的西北大学早期生命研究团队经过多年来对云南澄江生物群的研究,在国际上首次揭示出脊椎动物、头索动物、尾索动物、棘皮动物、古虫动物等后口动物亚界几乎所有门类的原始代表,进而首次构建了完整的早期动物树框架图,并提出三幕式寒武纪大爆发依次形成三个动物亚界的新假说,为人类探索早期远祖的来龙去脉提供了基础证据。

  推进对人类早期祖先的认知

  舒德干说:“别小看这个小东西,它把‘人类从哪儿来’的认知又往前推进了一步。”

  早在1994年,西北大学研究团队就开始对澄江动物群5.2亿年的早期生物演化进行研究,当时发现的“天下第一鱼———昆明鱼目”,已将后口动物演化至“厘米级”。此次发现的皱囊动物是“毫米级”,无疑是更古老、更原始的人类“微型祖先”。

  舒德干表示,这次发现,不仅对人类早期祖先的认知在大小上从“厘米级”推进至“毫米级”,在时间上也由距今5.2亿年前推至5.35亿年前的显生宙最早期,开启了毫米级微型后口动物始祖研究的新篇章。此次发现的皱囊动物,让这些微型后口动物始祖显出庐山真面目。

  还有比“毫米级”更小、更远的祖先吗? 韩健表示,“对生物起源和演化的探索是永无止境的,以后还会寻找比‘毫米级’更小、更远的祖先。”要回答人类从哪里来,世界上数以千亿的各种生物从哪里来,目前只是推进了一步,追溯到最原始的根源可能还有很长的距离,而随着科技的进步和研发手段的丰富,肯定会距离那个终点越来越近。

  自1996年起,该团队先后在 《自然》 《科学》 杂志上连续发表了13篇研究论文,并2次获得中国十大科技进展,2次获得中国高校十大科技进展,分别于2003年、2016年获得国家自然科学一等奖、二等奖。

  该团队领军人物舒德干院士先后荣获第二届“长江学者成就奖”一等奖、“陕西省科学技术最高成就奖”等荣誉,团队还获得国家自然科学基金委创新群体资助,多人入选和获得“长江学者”、国家杰青和国家优青等顶尖人才计划,整体梯队实力始终保持顶尖水准。(记者 韩宏)


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(责任编辑:王芬)
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