加拿大西北地区的一个野外位置。(美联社lauren University报道)
周三发表在《自然》(Nature)杂志上的一篇报道称,加拿大一位地质学家可能刚刚在该国西北部地区发现了已知的地球上最早的动物生命的痕迹,让人们得以一瞥发生在数亿年前的生命起源的简陋曙光。
这篇论文说,大约10亿年前,加拿大西北部的一个地区现在被陡峭的山脉界定为史前海洋环境,在那里古代海绵的遗骸可能保存在矿物沉积物中。
地质学家伊丽莎白·特纳(Elizabeth Turner)在西北地区的一个偏远地区发现了这些岩石,那里只有直升机才能到达。她从上世纪80年代起就一直在那里进行挖掘工作。岩石薄片含有三维结构,类似于现代海绵骨骼。
德国哥廷根大学的地质学家和海绵专家Joachim Reitner没有参与这项研究,他说:“我相信这些是古老的海绵——只有这种类型的生物才有这种类型的有机丝状网络。”
邻近的岩石层的年代测定表明,这些样本大约有8.9亿年的历史,这意味着它们比之前发现的最古老的、无可争议的海绵化石大约早3.5亿年。
“最令人震惊的是时间,”瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)海绵专家帕科·卡德纳斯(Paco Cardenas)说,他没有参与这项研究。“发现近9亿年前的海绵化石,将极大地提高我们对早期动物进化的理解。”
许多科学家认为,第一批动物群体包括柔软的海绵或海绵状生物,它们没有肌肉和神经,但具有简单动物的其他特征,包括具有分化功能的细胞和精子。
可以肯定的是,对于任何追溯到10亿年前的东西,科学上的共识或确定性都非常少,所以其他研究人员可能会继续审查和辩论特纳的发现。
“我认为她的理由很充分。我认为这是非常值得发表的——它把证据摆在那里,供其他人考虑,”没有参与这项研究的南加州大学古生物学家David Bottjer说。
科学家认为地球上的生命出现于37亿年前。最早的动物出现的时间要晚得多,但确切的时间仍有争议。
到目前为止,最古老的海绵化石是在大约5.4亿年前,即寒武纪。
但是科学家们使用了一种被称为分子时钟的推理方法,通过分析基因突变的速率来追溯两个物种可能发生分化的时间。他们说,现有的证据表明,海绵动物出现的时间要早得多,大约是10亿年前。
然而,到目前为止,还没有发现有力的实物证据。
乌普萨拉大学的卡德纳斯说:“这将是首次发现寒武纪之前的海绵化石,这是最令人兴奋的事情。”他补充说,这项研究似乎证实了分子钟的估计。
寒武纪之前的化石证据很少,因为寒武纪是动物首次发育出坚硬的骨骼、外骨骼和贝壳的时期,而这些骨骼更有可能被保存下来。
“那些种类的化石属于更复杂的动物——显然肯定有一个历史”,像海绵这样的简单动物最先出现,论文的作者特纳说,他在安大略省劳伦提安大学工作。
将时间定在8亿9千万年前是很重要的,因为如果海绵的鉴定得到证实,这表明第一批动物在大气和海洋中的氧气达到科学家曾经认为的动物生命所必需的水平之前就进化了。然而,最近的研究表明,一些海绵在氧气很少的情况下也能生存。
“地球上的一切都有祖先。一直以来,人们都预测,动物生命的最初证据将是微小而神秘的,是一种非常微妙的线索,”麻省理工学院的地质学家Roger Summons说。他没有参与这项研究。