最古老的動物是什麽？5.58億年的謎題解開了

大約5.58億年前，一個奇怪的東西死在了遠古海洋的海底。它體長5厘米，呈橢圓形，肋骨以對稱的方式從中線延伸至邊緣。它迅速被沉積物掩埋，逐漸變成化石。

時光飛逝，滄海桑田。地球上的陸地合為一體，形成一塊超級大陸，然後又分道揚鑣，各奔東西；海洋裡出現了動物生命大爆發，這個世界第一次有了具備眼睛、外殼和嘴巴的生物；活物入侵陸地，先是在地面覆蓋了薄薄的苔蘚和地衣，然後是巨大的森林；昆蟲出現，空中也有了生命的蹤影；恐龍帝國崛起又隕落；哺乳動物最終接管地球，而其中一個名叫伊利亞·博布羅夫斯基（Ilya Bobrovskiy）的人類最終發現了那個有肋骨的橢圓形化石。

上面這一大段只是為了說明：5.58億年真的是極其漫長的一段時期。

然而儘管經歷了如此久遠的歲月和滄海桑田的變化，那個橢圓形東西體內的很多簡單分子卻仍未消失。澳大利亞國立大學地球化學家博布羅夫斯基分離、識別和測量了這些分子。它們提供了確鑿的證據，證明那個東西雖然怪模怪樣，但卻是一種動物。更確切地說，它是有史以來發現的最古老動物。它被命名為狄更遜水母（Dickinso年）。

狄更遜水母在20世紀40年代被首次發現，是埃迪卡拉生物群最具代表性的成員之一。埃迪卡拉生物群是一群神秘的軟體生物，存在於5.41億年至5.7億年前。在一個以微生物為主的世界裡，埃迪卡拉生物群是最先出現的大型複雜生物，如果那個時候有具備眼睛的生物，就能用肉眼看到它們。

但它們到底是什麽東西？

有的形似長長的蕨類葉片，有的看起來像平坦的墊子，比如狄更遜水母。它們與我們現在所知的動物、植物和其他有機物都大為不同，以至於某位科學家把它們稱為“另一個星球上的奇特生命”。有些古生物學家，包括狄更遜水母的最初發現者，把它們歸類為動物，是寒武紀生命大爆發期間出現的動物的前身。而其他科學家認為它們是類似變形蟲的大型原生生物、地衣、細菌群或者一個完全滅絕的生命王國。

博布羅夫斯基提出了一個解決這些爭議的新辦法。用顯微鏡觀察埃迪卡拉生物化石的時候，他發現了獨特的暗膜。這些無疑是生物屍體腐爛時留下的有機化合物標記。在生物死亡後，像DNA或者蛋白質這樣的複雜大分子無法長時間留存，但更小、更穩定的分子可以。如果博布羅夫斯基可以複原它們，就能尋找將動物與細菌和其他生命形式區分開來的特殊化學標記。“（我的長官）約亨說我們可以試一試，但他始終覺得這是個愚蠢的主意，”博布羅夫斯基說，“我也覺得會失敗。但實際上我們成功了。”

在俄羅斯白海邊的Lyamtsa，博布羅夫斯基挖出了八個新的狄更遜水母化石。他用溶劑從這些化石中提取有機分子，然後識別提取物中的所有化學物質，尋找類固醇的蹤跡。

類固醇這個詞語常常使人聯想到興奮劑，但它的含義實際上要廣泛得多，是指在動物、原生生物和真菌等所有複雜生物細胞中發現的一類化學物質。類固醇分很多種，每一種都代表了不同類型的有機物。

例如，博布羅夫斯基發現，狄更遜水母化石周圍的泥土和砂岩沉積物富含豆甾醇，而豆甾醇表明有綠藻。相比之下，狄更遜水母化石裡的類固醇幾乎全是膽固醇。這排除了狄更遜水母是地衣或者原生生物的可能性，因為它們所含的類固醇混合物大不相同，也不可能是細菌群，後者根本不會產生類固醇。把其他所有可能性都排除之後，只剩下一類生物會產生膽固醇，那就是動物。狄更遜水母是動物中的一員。

我和博布羅夫斯基談到這一點時，他顯得有點失望。“我曾希望它會是更加奇怪的東西，但動物是唯一可能的解釋，”他說。

“埃迪卡拉生物群是以動物為主的複雜生態系統的前奏，還是失敗的進化實驗？這個問題對於我們了解地球生物複雜性的出現至關重要，”耶魯大學的麗迪亞·塔爾漢（Lidya Tarhan）說。博布羅夫斯基的研究並未完全解決上述疑問，沒有說明狄更遜水母是任何可識別動物的前身，還是已滅絕的一種動物，但它確實表明動物王國的歷史比很多科學家認為的更加深遠。

“這是一項出色的研究，”在劍橋大學研究埃迪卡拉生物群的詹妮弗·卡斯爾（Jennifer Hoyal Cuthill）說，“這些動物的生物分子存在了5億多年，讓它們的秘密大白於天下，這真是太棒了。”

劍橋大學的亞歷山大·劉（Alexander Liu）表示，提取這些分子“在幾年前是不可想象的”。它們印證了分析有機物如何生長髮育的其他研究證據。“我認為，現在來看，狄更遜水母是動物的理由非常充分，”他說。

塔爾漢說：“這種方法能不能用於其他同樣令人費解的埃迪卡拉生物群成員，好讓我們可以複原整個群落？這真是令人期待。”並非所有的埃迪卡拉生物群成員都是動物。例如，在博布羅夫斯基開始研究狄更遜水母之前，他在Beltanelliformis化石上測試他的方法。結果顯示，那些1.2厘米圓盤是細菌群。

“埃迪卡拉生物群的其他成員到底是什麽？這尚無定論，”博布羅夫斯基說，“它們可以是幾乎任何東西。”但重要的是，研究人員能夠弄明白它們是什麽。長期懸而未決的埃迪卡拉生物群之謎不可能永遠無法解決。它肯定有答案，而那些答案能夠被找到。

翻譯：於波

編輯：李莉

來源：The Atlantic

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