先有鸡还是先有蛋？科学家研究表明，6 亿年前先有了“蛋”

摘要：笼脊球化石记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步，该化石的发现表明，类似动物胚胎的 " 蛋 " 在 6.1 亿年前就已经出现了。笼脊球化石恰好记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步，这一步为真正有细胞和组织分化的动物的出现奠定了生物学基础。

视频加载中...

现代快报讯（记者阿里亚 / 文顾炜 / 摄）到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰了很多人。在 6.1 亿年前的贵州瓮安生物群中，保存了一类名叫笼脊球的化石。笼脊球化石记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步，该化石的发现表明，类似动物胚胎的 " 蛋 " 在 6.1 亿年前就已经出现了。中国科学院南京地质古生物研究所的相关研究成果于 11 月 27 日在线发表在《细胞》集团子刊《当代生物学》（Current Biology）上。

△笼脊球化石

△瓮安生物群

笼脊球：贵州瓮安生物群中发现的疑难化石

瓮安生物群埋藏在岩石中，化石在其中的保存形式均为磷酸盐化的三维立体标本。瓮安生物群保存了大量的胚胎化石，或称为动物的 " 蛋 "。这些动物胚胎化石保存非常精美，甚至保留了受精卵的细胞分裂过程。2000 年前后，瓮安生物群成为国际学术界研究动物起源和早期发育的热点。南京地质古生物研究所副研究员殷宗军所在的团队是国际上最早进入这个领域的课题组之一。在那里，他们发现了大量的笼脊球化石。

△化石在瓮安生物群中的赋存形式均为磷酸盐化的三维立体标本，保存了精美的细胞结构

△瓮安生物群联合野外考察

殷宗军说，笼脊球化石呈球形，直径不到 1 毫米。由于 " 外貌 " 极其不规律且怪异，很多人怀疑它并不是化石。因此，它长期以来都被科学家所忽视。

△笼脊球化石表面凹凸不平

2007 年，研究团队共发现了 200 余枚笼脊球化石。这些化石不仅 " 外貌 " 更规律，还保存了完整的细胞结构。" 它全部是由细胞组成的，而且细胞与细胞之间紧密连接。像是被特定的蛋白质绑在一起一样，这是其他低等生物所没有的。" 殷宗军说，研究表明，该类化石是单独的个体，而不是某个生物的 " 零部件 "。由此，他们意识到这些化石的重要性。

2007 年发现，为什么到了 2019 年才发表研究成果？ " 原因就是这些化石标本实在太小太小了。它们的直径在 0.5-0.8 毫米之间，大约相当于一粒沙的大小，细胞就更小了。" 殷宗军说，要观察这些化石，需要有像医院里的 CT 扫描仪一样的先进设备，而当时并没有这样的条件。

△笼脊球化石直径不到 1 毫米

于是，研究直到 2015 年才真正开展。研究团队前往瑞士最大的一个科研机构。在这里，他们花了一年时间，利用 X 射线超高分辨率显微断层成像技术扫描了 233 个标本。之后两年，研究团队都在分析研究笼脊球化石。

一鸣惊人，6 亿年前的化石揭示动物起源之谜

多细胞动物的出现是地球生命史上极为重要的革新事件。动物多细胞化以后，才有细胞的分化行为，最终会实现器官以及其他组织的出现。现今生物圈中的动物界包括三十多个动物门类，已有研究表明它们拥有一个距今大约 7 亿多年的共同祖先。这一共同祖先正是由多细胞组成，而且细胞有功能分化，它是由更古老的单细胞祖先演化而来。

然而，动物单细胞祖先是何时以及如何演化成多细胞祖先的呢？从达尔文时代提出这个问题以来，一直没有确凿的答案。笼脊球化石的出现为回答这一问题提供了重要线索。

" 我们重构了数百个笼脊球标本的立体结构，发现它们在一个充满母源营养物质的厚壁囊包中发育，不同标本代表了不同的发育阶段。进一步研究显示，它们在胚胎发育过程中出现了有规律的细胞迁移和重组。" 殷宗军解释说，原肠胚是动物胚胎发育的一个重要阶段。经过原肠胚阶段，细胞发生分化和重组后才会产生器官和组织，最终才会成长为一个动物。

△复杂的细胞重组行为

" 我们研究的这些细胞行为和动物原肠胚的细胞迁移重组行为非常类似。这说明，类似动物胚胎的发育机制在 6 亿年前就已经有了，但是直到 4000 万年以后，动物才在地球上大量出现。" 殷宗军说，要搞清楚动物如何演化，就得了解细胞分化的过程。笼脊球化石恰好记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步，这一步为真正有细胞和组织分化的动物的出现奠定了生物学基础。他表示，更完整的演化过程有待更多化石证据的揭示。