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研究发现:最早的动物生活在湖泊环境中

已有 3496 次阅读 2009-7-29 18:27 |个人分类:科普翻译|系统分类:科研笔记| 动物, 湖泊, 最早

ScienceDaily (July 28, 2009)

译文/马志飞Beijing Institute of Geology

有关生命的证据可以追溯到数十亿年前,那时候是简单的单细胞有机体主宰整个世界,比如细菌。单细胞生物存在了三十亿年以后开始出现多细胞生物,此后,动物的多样化就开始迅速发展了。

传统的理论讲动物进化的起源归结于大洋。但如今,加利福尼亚大学河滨校区的一个科学家小组通过研究中国华南地区的古岩石样品得出结论:最早的古动物化石保存在湖泊沉积中,而不是我们通常认为的海洋沉积物中。

“我们知道,海洋中与湖泊中的生物有很大的不同,至少,在当今世界,海洋是非常稳定的,与之相比,湖泊里面与生物进化有关的特征往往是短暂的,”参与这项研究的地球科学系一位地质学教授Martin Kennedy说,“因此,我们第一次发现这些动物的证据竟然是与湖泊有关的,真的很令人惊讶。”

这项发表在《美国国家科学院院刊》网络版上的研究成果,提出了一些问题,例如:地球环境变化的哪些方面促进了动物的进化。

在该研究中,科学家们将目光聚焦于中国华南的陡山沱组地层,这是一种最古老的化石层,可以追溯到大约六亿年前。这里没有成年生物的化石,许多化石都可以解释为动物胚胎的细胞团簇。

“我们在这一地区得到的第一个非比寻常的发现是,这里有一种丰富的粘土矿物,称为蒙脱石,”研究小组的领导人、在Kennedy的实验室工作的Tom Bristow说,“在这个时代的岩石里,蒙脱石一般会转变成其他种类的粘土。然而,中国华南地区的蒙脱石没有经历这些转化,而且它还有特殊的化学性质,对于蒙脱石的形成,需要特殊的水环境:通常是含盐的、碱性湖泊。”

研究人员的工作涉及从中国华南几个不同的地方收集岩石样本,用X射线衍射进行矿物分析,并收集和分析其他类型的地球化学数据。

“我们所有的分析都显示,这些岩石的矿物成分和地球化学特征与海洋中的沉积物不一致,”Bristow说,“而且,我们只在中国华南地区的一些地方发现有蒙脱石,并与人们通常认知的海洋沉积物不一致。这是一项重要指标,它表明这些含有化石的岩石不是起源于海洋。许多证据都向我们指出,这些早期的动物生活在一个湖泊的环境中。”

Bristow表示,这项新的研究给了科学家们一个启示:早期的动物生活在哪些地方,它们生活的环境条件怎么样。这对研究一些更深入的问题而言是非常重要的信息,比如说动物是怎么出现的?为什么会出现?

“最早的动物化石并非来自海洋沉积物,这是非常出人意料的,”Kennedy说,“但同类的或者更早期的生物有机体在海洋环境中存在也是可能的,只是我们还没有找到它们。但我们所做的工作至少表明了,早期动物的栖息地远比我们通常认为的大得多,这也提高了动物进化最早出现在湖泊中的可能性。此外,由于湖区的规模有限,且彼此不相连通,这就可能存在着重要的生物平行进化。现在我们必须等待,看看类似的化石能否在海洋沉积物中发现。”

改编自美国加州大学河滨校区提供的材料。

 



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