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2012-03-31 14:18:43 作者:企鹅替身 来源:化石网 浏览次数:434 文字大小【】【】【

摘要: 寒武纪出现了很多奇怪的动物 克劳德(Cloudina )管状体化石 管状体化石 (化石网/企鹅替身 编译)寒武纪生命大爆发(Cambrian explosion)标志着生命之树在5.4亿年前发生了一次 ...

寒武纪出现了很多奇怪的动物

 

寒武纪出现了很多奇怪的动物

 

克劳德(Cloudina )管状体化石

 

克劳德(Cloudina )管状体化石

 

管状体化石

 

管状体化石

 

    (化石网/企鹅替身 编译)寒武纪生命大爆发(Cambrian explosion)标志着生命之树在5.4亿年前发生了一次大辐射。动物王国中几乎所有的门类都在这一时间里出现了爆发式发展。而10亿年前具骨骼动物的出现很可能事这次大爆发驱动力之一。


    我们大家都因拥有坚硬的骨架而受益。如我们脊椎动物为骨骼中含有钙和磷,能长的更大更灵活。软体动物则利用钙质骨骼保护它们脆弱的身体,海绵则利用硅质的内部结构来帮助进食。美国弗吉尼亚理工大学肖书海教授说:“难以想象那些没有骨骼的生物经历了如此漫长的进化。”


    首次生物矿化作用(biomineralization)出现在距今20亿年前,一些细菌沉积在磁铁矿颗粒上以适应地球的磁场。然而,第一个动物骨骼要到寒武纪大爆发前夕,即埃迪卡拉纪(Ediacaran)末才出现。


    为什么在寒武纪会有大量新物种出现?更早期的带壳生物能解决这个问题。


    这些化石似乎是一次“神创”(Creation)性的事件,但实际上动物的演化在这次爆发以前就开始了。仅仅是因为它们没有留下太多的骨骼化石而被古生物学家发现而已。


    一旦动物们懂得利用矿物来保护自己,这将是一个完全不同的世界。为了了解生物矿化作用的驱动原因,肖教授的研究小组来到了中国探寻第一批骨骼建造者。希望发现这些前寒武动物到底是什么,它们有没有留下后代。


    第一个骨架


    生物矿化作用并不是生物制造坚硬结构唯一的方法。树利用有机聚合体—木质素(lignin)长的又高又壮。昆虫和甲壳类动物则利用几丁质来建造它们的外骨骼。


    肖教授解释说,生物矿化的骨骼能提供更好的支撑,比有机骨骼耗费更少。矿物骨骼基本上都是从环境中吸收,而有机分子如木质素和几丁质则必须通过生物化学作用产生。


    最古老的矿物骨骼发现于20世纪70年代。看起来像小海绵或小酒杯,但大多数的化石都呈管状,类似蠕虫或珊瑚虫的“卧室”。但不管怎样,现在还不清楚它们到底是属于哪类动物?


    肖的研究小组正对中国南方灯影组(Dengying Formation)的高家山生物群(Gaojiashan biota)进行研究。肖介绍道:“生物群时代大约距今5.41~5.51亿年,与阿曼和西伯利亚的埃迪卡拉组相近。”


    对于这些化石是否真是前寒武动物的骨骼还不确定,但肖说道:“我们已有足够的证据显示至少部分生物已经拥有生物矿化的能力。”


    这些管状化石,长约几毫米,直径约一毫米。部分化石已明显变形,表明它们的身体部分是可弯曲的。因此它们有可能是一种矿物和有机组织的混合体。


    骨骼矿物已随着时间推移降解了,但研究人员相信原来的骨骼应该含有碳酸钙。肖希望将来能确定骨骼所利用的是哪种碳酸钙形式的晶体(方解石或文石)。这对于确实它们是哪类生物有很大的帮助,因为不同类群的动物会利用不同类型的生物矿物。


    依据加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbara)的S. Porter所见,无论这些骨骼化石是谁建造的,它们并没有持续很长时间。目前还没有寒武纪中发现它们存在的证据。此外,她认为并没有后代继承了它们建造骨骼的能力。这意味着生物矿物作用是几百万年后又“重新发明”(re-invented)的。


    Porter说:“骨骼在动物中有超过36种,而大约有一半在寒武纪早期已经出现了。”


    在这一很短的时期里生物矿物作用是如何快速演化的。骨骼开始成为“必须有”的部件,不同的物种利用完全不同的矿物类型(主要有碳酸钙,磷酸钙和硅)。问题是到底是什么驱动如此多的动物发展形成骨骼呢?(化石网/企鹅替身 编译)

 

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