先有鸡还是先有蛋? 终于有答案了
2020-02-11 09:53:07    《中国中学生报》

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  在我们的生活中存在着一个 争执千年的难题:世界上先有鸡还 是先有蛋?有人说是鸡先存在的, 因为先有鸡才能下蛋,另一些人则 认为蛋孵出了鸡,蛋先存在于世。 仔细想来每个观点都有道理。
  
  最近,中科院南京地质古生 物研究所与英国、瑞典、瑞士学 者合作,在瓮安生物群中发现一 类6.1亿年前的胚胎化石“笼脊 球”,记录了动物从单细胞祖先 向多细胞祖先演化的关键一步。11 月28日,此项发表在国际知名期刊 《当代生物学》上的相关成果,一 时引起多方关注,被科学界普遍认 为,或将成为解开“先有鸡还是先 有蛋”这一谜团的钥匙。
  
  “蛋”先出现 4000 多万年
  
  参与整个采集及研究过程的 中科院南京地质古生物研究所副研 究员殷宗军表示:已有的研究表 明,地球上所有的动物都有一个共 同的祖先,这个祖先出现大约在6 亿 7亿多年前。但这样一个共同 的祖先,其实是由一个单细胞生命 演化出来的。从单细胞的祖先到多 细胞的祖先,具有一些过渡阶段, 而胚胎化石“笼脊球”,就是其中 一个过渡阶段。
  
  殷宗军解释说,此次发现的 胚胎化石“笼脊球”整体呈球形, 单个直径不足1毫米,保存了精美的多细胞结构。结果显示,这些 “笼脊球”在充满营养物质的厚壁 囊包中发育,发育过程既类似动物 的单细胞近亲,又更为复杂,显示 出有规律的细胞迁移、重组等动物 胚胎特有的发育机制。这就是说, “笼脊球”化石记录了动物由单细 胞向多细胞演化的关键一步。正是 这一步,为真正有细胞和组织分化 的动物出现奠定了生物学基础。
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  殷宗军打比方说,如果把 地球上出现的第一个动物比喻成 “鸡”,那么“蛋”存在着一个复 杂的胚胎发育机制,这个研究揭 示,这个“蛋”早在6.1亿年前就 出现了,比“鸡”——动物大量出 现早了4000多万年。
  
  “笼脊球”曾经被长期忽视
  
  殷宗军还补充说,其实早在 2000年,就有科学家发现了这种化 石的存在,并命名为“笼脊球”。 但当时的化石保存不好,看不到太 多的生物学结构,以致长期被忽 视。相反,2007年采集到的化石, 通过电子扫描显微镜观察后,发现 保存得很好,甚至有清晰的细胞结 构,以及完整的囊包等,非常精 美。而这,就是12年后引起轰动的 化石样品。
  
  “为什么2007年发现了化石, 而且猜到可能具有很重要的意义, 却久久没有研究,而且直到今天才 出成果呢?其实,主要是技术上没 有得到突破。”殷宗军解释,这些 细胞很小,一般的成像技术很难看
  
  清楚,之前用电子扫描镜,但只能 看表面,不能看清内部结构。
  
  给化石拍 CT
  
  殷宗军说,想了解这个化石 到底属于什么生物,在演化生物学 方面有怎样的意义,这需要在三维 的结构上来研究,这种生物是怎么 发育的,早期胚胎是如何一步步生 长的等。而这则需要三维成像技 术,重构出数百个笼脊球标本的立 体结构。在当时尽管也有一些三维 成像技术,但分辨率不够,看不到 那么精细。直到2015年,这一成像 技术在分辨率上才有突破,所以这 时候才开始大规模地对这些化石进 行扫描并进行分析。
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  殷宗军介绍,此次研究在瑞 士最大的研究单位保罗希尔研究所开展,那里有一个大型的同步辐射 装置——瑞士光源,研究人员使用 这种同步辐射X光,就像医院里, 医生给病人拍CT一样。
  
  “我们给233颗化石拍了CT, 并获得了2.5T的数据。之后,团队 花了两年的时间进行分析和处理, 到今年才出成果,也才有这篇论 文。”殷宗军最后说。
  
  阿里亚

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