光滑蓝田虫：重写复杂生命起源的历史

蓝田生物群的典型化石，光滑的蓝田蠕虫

■我们的记者袁一学

2009年，中国科学院南京地质古生物研究所研究员袁训来第三次来到安徽省休宁县蓝田镇。这一次，他带着在贵州省黔南布依族苗族自治州瓮安县发现的瓮安生物群的问题来这里寻找答案。

不出所料，袁迅来和他的同事在蓝田镇发现了迄今为止最古老的复杂生物群，改写了复杂生命起源的历史。

这些胚胎的培育者是谁？

袁迅来与蓝田镇的缘分始于1994年。那一年是他毕业于北京大学并在南京古生物研究所工作的第三年。每天实地调查的工作就是拿一把锤子到山上，边走边敲，寻找化石的痕迹。然而，科学检查收效甚微。“当时，我们只发现了一些过去报道过的藻类化石，但没有发现其他新类型的化石。”袁迅来在接受《中国科学》采访时解释道。

在蓝田镇调查之前，袁训来及其同事王、(已故)对距离蓝田镇1000多公里的贵州省瓮安县瓮安磷矿进行了初步研究，并将其命名为“瓮安生物群”。这个生物群主要是微体化石，其中许多保存了细胞结构，可追溯到约6.09亿年前的埃迪卡拉纪。

当时，袁训来的科研工作仍集中在瓮安生物群，先后发现了许多重要的化石，如最古老的地衣化石、最古老的腔肠动物化石和最早的珊瑚藻类化石。然而，在此期间，他没有放弃对蓝田生物群的研究。1997年，他带领团队扩大了蓝田镇的发掘范围，但仍未发现新的化石类型。

1998年，国际学者分别在英国《自然》杂志和美国《科学》杂志上发表了两篇有影响的论文，声称在瓮安生物群中发现了动物胚胎化石。这两篇论文使瓮安生物群成为国际学术界研究动物起源和早期发展的热点。这些胚胎化石直径为0.5 ~ 1毫米，与许多现代无脊椎动物胚胎相似，在形态上没有太大差异袁训来接着说道。此外，它们保存得相当完整，甚至有些保存了受精卵的细胞分裂过程。

胚胎化石的发现给了国际早期生命研究人员一个推动，但是后来的研究让他们迷惑不解——这些胚胎的培育者是谁？

“我们还没有在瓮安生物群中发现这些胚胎化石的母亲，即成体化石。”袁训来告诉记者。这有很多原因。通过研究，他们发现化石包裹的磷块岩是被风浪搬运后沉积下来的。在运动过程中，一些大石块被风浪打碎了。这一证据来自于一些已发现的岩石颗粒，类似于现代海岸上的石英砂颗粒，具有圆形的特征，表明当时有很强的水动力。因此，袁训来和其他人得出结论，也许最初保存下来的大型个体动物化石也被打碎成碎片，很难辨认。即使大型动物的碎片保存在磷矿石中，也很难拼凑出它们的原貌。”就像花岗岩在海洋中被吹动一样，它们最终变成了细石英砂，看不到原来的样子，”袁训来打了个比方。

如果当时的情况确实如推断的那样，那么也许在瓮安磷矿区，这些胚胎的培育者没有机会保存化石。

遥远的“母子情怀”

袁迅来没有放弃，因为他在瓮安找不到育种家。他认为，经过6亿多年的变化，地壳的变化可能会让其他地区保留关于这些繁殖者的信息。

沿着这条思路，袁迅来和他的同事不由自主地想到了已经研究过的蓝田生物群。“蓝田生物群和瓮安生物群基本上属于同一时代。“对袁勋来说。此外，经过调查，他们发现蓝田生物群的水域较深，瓮安生物群的水域较浅，因此他们推测当时的成年动物可能生活在水域较深的地区，类似于蓝田生物群的生活环境。

这是一个科学预测。这个科学预测的结果会是什么？袁迅来和他的同事三次访问蓝田镇，答案很清楚。在离先前发现的蓝田生物群不远的一条河里，他们找到了可能是那些胚胎化石的“父母”。

因为发现的胚胎大小是0.5 ~ 1毫米，根据现代生物学知识，成人至少是胚胎大小的30倍。所以袁训来推测，它们“父母”的直径不应小于3厘米，而且根据当时生物进化的总体水平，这种复杂的底栖流浪动物应该还没有出现。如果有动物的话，它们可能是底栖固着型的，并且有触须作为食物。果然，正如他所说，经过几天的挖掘，发现了一对上部有触须、下部有固定装置的化石，长约3厘米，形状与现代珊瑚虫相似。它们出现在同一化石的两侧。这块化石证实了袁勋的科学推断。"当科学预见和实际结果相吻合时，这就是科学难以形容的美."提到当时的情况，袁寻来仍是兴奋不已。

此外，这一化石的发现使袁勋认识到它的出现和繁殖特征与复杂生物的特征是一致的。与最早的生命形式——单细胞相比，在蓝田生物群中发现的化石类似于现代复杂藻类，以及现代腔肠动物的肠道和触手结构。但是，与寒武纪之后的动物相比，当时的多细胞生物相对简单，而且没有发现像三叶虫这样的底栖游走的复杂动物对袁勋来说。

复杂生物的最古老证据。

这个新发现令人兴奋，但也让袁迅来有更多的疑问:这些化石中哪一个比保存在世界其他地方的早期复杂生物化石更早？这里的化石是最古老的复杂生物群吗？

在蓝田生物群发现之前，在澳大利亚和其他地方发现的“埃迪卡拉生物群”一直被认为是最古老的大型生物组合。然而，由于埃迪卡拉生物群独特的生物学特征以及缺乏组织和器官的分化，“埃迪卡拉生物群”被认为是一个失败的进化实验，并且不是现代生命的祖先。

大型生物被认为是包括人类在内的所有可见生命的祖先，属于生物谱系树上的真核生物的一个分支。

袁寻来的同事周传明将蓝田华士群的化学地层和沉积序列与中国三峡地区和世界其他地区进行了对比。最后，证实了蓝田生物群是迄今为止地球上最古老的高等生物群，比所有以前的“埃迪卡拉生物群”都要古老。

2011年，袁训来团队关于蓝田生物群研究的文章正式发表在英国杂志《自然》上。“‘蓝田生物群’是真核生物从简单或微型进化到复杂的身体结构和形态多样性的一个重要环节。它为埃迪卡拉纪晚期和寒武纪后复杂生态系统的建立和发展奠定了基础。”对袁勋来说。世界著名的早期生命研究专家、加拿大的格·纳波尼教授对该杂志同期的研究成果进行了评论，指出“它们是迄今为止地球上最早的大型生物”，“蓝田生物群为早期复杂宏观生命的研究打开了新的窗口”。

蓝田生物群生态恢复图

《中国科学日报》(2017-124，第5版文化)