苔蘚動物：地球生命拼圖補上重要一環(huán)

文／馮偉民

（作者系中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員、南京古生物博物館名譽館長）

近日，《自然》（Nature）雜志刊發(fā)了西北大學(xué)早期生命研究團隊的最新成果，我國學(xué)者在陜西省鎮(zhèn)巴縣的碎屑灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了地球上已知最早的苔蘚動物化石?；C據(jù)揭示，苔蘚動物門起源于寒武紀(jì)早期，這將苔蘚動物的起源向前推進(jìn)了至少5000萬年。

距今5.41至4.85億年的寒武紀(jì)，是顯生宙第一個地質(zhì)時代，在地球生物演化史上占據(jù)重要而關(guān)鍵的地位。這是一個神奇的時代，發(fā)生了寒武紀(jì)生命大爆發(fā)，涌現(xiàn)了幾乎當(dāng)今地球所有動物門類的祖先，一舉奠定了顯生宙生物多樣性演化的基礎(chǔ)。

然而，許多人不知道，在寒武紀(jì)生物大家庭里，其實還有一個重要的生物類群一直沒有顯山露水，那就是苔蘚動物。

長期以來，苔蘚動物一直被視為奧陶紀(jì)才出現(xiàn)的動物，是奧陶紀(jì)生物大輻射事件的產(chǎn)物。不過這一認(rèn)識，近日被我國學(xué)者在陜西省鎮(zhèn)巴縣發(fā)現(xiàn)最原始的苔蘚動物化石所改變。這一重要發(fā)現(xiàn)引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注，使人們的目光再次投向寒武紀(jì)生命大爆發(fā)這一生命史上絕無僅有的事件。

完美展現(xiàn)寒武紀(jì)生物類群的多姿多彩

寒武紀(jì)是生物創(chuàng)造最偉大的時代，無論是生物兩側(cè)對稱體制，眼睛、口器、脊索、硬骨骼、神經(jīng)、頭、附肢、鰓腔等器官，還是生態(tài)習(xí)性、食物鏈上，都是生物界前所未有的新創(chuàng)造。

苔蘚動物個體微小，群體生長，營固著生活，生態(tài)習(xí)性復(fù)雜，在寒武紀(jì)生物群中非常獨特。這些動物都具有馬蹄形的觸手冠取食結(jié)構(gòu)，但其個體很小，多呈管狀或囊狀，一般長僅數(shù)毫米，直徑不超過1毫米，個體連片群居，呈現(xiàn)樹枝狀。外形很像苔蘚植物，故被稱作苔蘚動物或者苔蘚蟲。因其消化道呈現(xiàn)U型，肛門位于觸手冠之外，又被稱之為外肛動物。

西北大學(xué)研究團隊在陜西省鎮(zhèn)巴縣小洋壩剖面燈影組西蒿坪段的生物碎屑灰?guī)r中，發(fā)現(xiàn)了地球上最早的苔蘚動物化石。通過分析，研究團隊認(rèn)為苔蘚蟲群體的多層次的可塑性和復(fù)雜性的模塊化構(gòu)建起源于5.3億年前，闡明了寒武紀(jì)大爆發(fā)期間重要的生態(tài)創(chuàng)新。

苔蘚動物化石在寒武紀(jì)早期的發(fā)現(xiàn)，填補了寒武紀(jì)生物群長期以來留下的缺憾，更加突顯了寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的強度，完美展現(xiàn)了寒武紀(jì)生物類群的多姿多彩面貌，進(jìn)一步實證了寒武紀(jì)涌現(xiàn)幾乎所有現(xiàn)生動物門類祖先的這一演化奇觀，更加放大了寒武紀(jì)生物與前寒武紀(jì)生物之間存在的巨大差異。

演化歷史向前推進(jìn)至少5000萬年

苔蘚動物與腕足動物、帚蟲動物統(tǒng)稱為觸手冠動物，研究這些動物的分類、形態(tài)功能和演化，有助于闡明無脊椎動物類群的親緣關(guān)系和系統(tǒng)發(fā)生。而苔蘚動物在寒武紀(jì)的發(fā)現(xiàn)，無疑為此提供了新的重要證據(jù)。

從發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)苔蘚動物化石來看，其蟲室交替排列，幾何模塊化生長非常清晰，動物呈兩側(cè)對稱，整體外形為圓錐狀。這種新穎的幾何分布模式出現(xiàn)在兩側(cè)對稱動物中，顯示了寒武紀(jì)生命大爆發(fā)中又一個重要的生長創(chuàng)新模式。

另外，新的研究表明，苔蘚動物群體生活的這種復(fù)雜生態(tài)習(xí)性也起源于寒武紀(jì)生命大爆發(fā)。為此，西北大學(xué)學(xué)者提出，現(xiàn)代苔蘚動物可能起源于群居的祖先類型而不是單體生活的祖先。

寒武紀(jì)苔蘚動物的發(fā)現(xiàn)將該動物的地質(zhì)歷史前推至少5000萬年，延長了苔蘚動物的演化歷史，使其從寒武紀(jì)一直延續(xù)至今。

為揭示寒武紀(jì)生命大爆發(fā)“添磚加瓦”

已有的研究表明，苔蘚動物化石發(fā)現(xiàn)有15000種，現(xiàn)生的有6500種。它們體表為鈣質(zhì)或幾丁質(zhì)蟲室，屬于典型的包殼造礁動物，絕大多數(shù)通常生活在淺海大陸架其他殼體動物或者硬底質(zhì)上，少數(shù)種類借附著物穩(wěn)固于泥沙中。苔蘚動物攝食水中的懸浮物。當(dāng)觸手冠伸出體外時，觸手即伸展開，含有食物顆粒的水從觸手冠上部進(jìn)入觸手內(nèi)，然后聚集在口的上部，進(jìn)入富有彈性的咽內(nèi)，借咽的突然膨脹，吸入胃內(nèi)。

苔蘚動物特有的營養(yǎng)方式和生長模式使其歷經(jīng)漫長的演化過程，克服無數(shù)災(zāi)難的考驗，才延續(xù)到現(xiàn)在，彰顯了這個動物群對環(huán)境有著極強的適應(yīng)力和應(yīng)對能力。

寒武紀(jì)苔蘚動物化石并非發(fā)現(xiàn)于通?？茖W(xué)家所寄予希望的泥頁巖里的特異埋藏化石群，而是發(fā)現(xiàn)于碎屑灰?guī)r中，充分說明在不同的巖相和巖石中，同樣可能發(fā)現(xiàn)新的重要化石，可以獲得意想不到的可喜收獲，為全面揭示寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的面貌添磚加瓦。這也是苔蘚動物化石的發(fā)現(xiàn)對研究寒武紀(jì)生命大爆發(fā)帶來的一個有意義的重要啟示。