化石表明动物礁石最早出现在距今5.48亿年前
2014-06-30 09:13:07   来源:化石网   评论:0 点击:

科学家在纳米比亚南部研究化石(化石网配图)(化石网报道)据中国科学报(赵熙熙):研究人员在6月27日出版的《科学》杂志上报告说,动物造礁本领的进化比之前所想的要早几百万年的时间。科学家发现的化石表明,


科学家在纳米比亚南部研究化石(化石网配图)

(化石网报道)据中国科学报(赵熙熙):研究人员在6月27日出版的《科学》杂志上报告说,动物造礁本领的进化比之前所想的要早几百万年的时间。科学家发现的化石表明,动物礁石最早大约出现在距今5.48亿年前,这比之前的评估早了约700万年。而这也意味着,这些多细胞动物的出现要早于寒武纪大爆发,后者发生在距今5.42亿年前,被认为是生物多样性的源泉,促进了造礁动物的增殖。

这项研究的第一作者、英国爱丁堡大学地质学家Amelia Penny表示:“我们在纳米比亚发现的这一连串礁石涉及动物生命的一段重要时期。”Penny说:“据我们所知,这是动物建造礁石的最早案例。”科学家在那马组岩礁中发现了这些化石。那马组岩礁是由数亿年前覆盖今天纳米比亚的一片古老海洋形成的一系列层状的磷酸盐及硅酸盐沉积物。

古生物学家推断,微生物礁石至少可以追溯到30亿年前,随后动物礁石制造者则在寒武纪大爆发期间遍布整个地球。动物所谓的骨骼造礁需要有碳酸钙外壳的沉积,而微生物造礁通常包含有蓝藻细菌和其他微生物。

加拿大安大略省金斯顿皇后大学古生物学家Guy Narbonne指出,Penny和她的同事展示的是从一种到另一种的生态学进化。Narbonne表示,这一发现第一次说明,微生物与骨骼动物在埃迪卡拉纪(寒武纪之前的一个地质时期)都对礁石的建造作出了贡献。他说:“我们现在的问题是这一过程的规模有多大,以及是如何发生的。”

珊瑚礁是由微小的滤食性动物(被称为克劳德管)构成的,这是一种生活在寒武纪大爆炸之前被广泛研究的动物。研究人员确定了一群礁石制造者的关键特征:为了建造礁石,动物必须有一个开始的基础(例如海底),一种彼此依附的方式,以及一种形成刚性结构的能力。

这项研究的共同作者、爱丁堡大学地震学家Rachel Wood指出:“现代礁石是一种生态压力的结果。”珊瑚礁通常有助于保护建造它们的动物免遭捕食者的侵袭,同时还提供了一种从水中获取营养物质的手段。她说,这项研究表明,与研究人员之前的预期相比,这些自然选择压力在更早的时间便已经开始运转了。

新研究表明,生活在海底的克劳德管通过分泌由碳酸钙构成的“天然水泥”,附着在固定物体的表面并彼此黏结在一起而形成坚硬的结构。

研究人员说,随着硬体结构的出现,海洋生物系统多样性剧增,相信克劳德管被捕食的威胁也日益增加,于是它们可能因此进化出构建礁石保护自己不被猎食的能力。此外,礁石也让它们有机会获取海洋洋流中的营养。

美国加利福尼亚大学河畔分校的古生物学家Mary Droser认为,这项发现将迫使研究古代礁石制造者的科学家在距今5.4亿年之前的地层中寻找其他骨骼礁石生态学的痕迹。

与此同时,Penny及其同事正在利用从野外站点采集的岩石切片构建一个三维模型,从而更进一步地研究克劳德管礁石的特征。在国际合作者的帮助下,研究人员还打算研究这些礁石的地质化学属性,以便设法搞清古代海洋中的氧含量随着时间的变化情况,及其如何对动物进化产生影响。Wood说,“我们并不完全清楚它们彼此之间是如何作用的”,掌握氧可用度的变化情况将能够了解驱动复杂生命进化的机制。

Wood在一份声明中说:“今天的礁石是多样化的主要中心,具有复杂的生态系统,类似珊瑚虫等动物构建礁石防御捕食者与竞争者。而我们发现,早在进化出复杂生命之前,动物就在构建礁石,这表明当时它们一定面临着生存的选择压力。”

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