删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

瓮安生物群中发现正处于细胞分裂期的动物胚胎化石_南京地质古生物研究所

南京地质古生物研究所 免费考研网/2018-05-14

瓮安生物群是发现于我国贵州瓮安磷矿区埃迪卡拉纪陡山沱组上磷矿段的一个磷酸盐化特异埋藏化石库。其中以三维立体形态保存的动物胚胎化石,作为迄今为止全球最古老的后生动物化石记录之一,为人们了解后生动物的起源和早期演化历程提供了精美绝伦的研究材料。自1998年以来,瓮安生物群就以动物化石的发现而引起了国际古生物学界的广泛关注。不过,这些动物胚胎化石的生物学属性仍然存在一些争论。2011年曾有学者将这些动物胚胎化石和一种具有palintomic cleavage的原生生物进行对比(palintomic cleavage是指细胞分裂过程中,随着分裂进行生物体并不长大,而子细胞的数量越来越多、体积却越来越小),认为瓮安生物群中之前被解释为动物胚胎的化石可能是比多细胞动物低等的原生生物。然而这一假说因将多细胞藻类和动物胚胎化石混为一谈而遭到了诸多国内外同行的质疑。

  最近我所朱茂炎研究员团队成员殷宗军博士等人在瓮安生物群中发现了一类呈橄榄状的化石标本。这类标本和之前被解释为动物胚胎的球形化石标本一样,发育有带复杂表面装饰的外包膜(壳)。然而它们拉长的形态以及表面装饰随着标本拉长而在赤道区发生规则的生物学变形不禁让人联想起动物胚胎进行第一次有丝分裂时的形态变化。为了验证这些标本究竟是否是正处于第一次细胞分裂期间的化石,研究人员使用了当前最先进的三维无损成像手段——同步辐射相位衬度显微断层成像技术,对这些标本进行了三维结构重建。三维结构重建数据显示,每一颗标本内部均可见两个完整的卵裂球。不同标本因长短轴比不同,内部两个卵裂球之间接触的紧密程度也不同。而这一特征恰好与动物胚胎在首次有丝(细胞)分裂不同阶段的形态相吻合。这一发现一方面表明瓮安生物群中某些拉长的标本内部并没有包含成千上万的孢子细胞,它们可能是处于首次细胞分裂阶段的动物胚胎,而不是处于孢子释放阶段的原生生物;另一方面也支持了胚胎化石带多边形状表面装饰的外包膜(壳)并非滞育卵囊胞的观点。

  另外,细胞(有丝)分裂作为一个持续时间非常短暂的生物学过程(不同类群的动物胚胎单次细胞分裂时间从几秒到几个小时不等),被捕获并精美地保存在化石里,这本身就是个令人惊讶的埋藏学现象。那么在这神奇的现象背后究竟存在怎样的秘密呢?研究人员发现,瓮安生物群中同一层位的动物胚胎化石保存质量参差不齐,有些标本保存了完好的细胞甚至亚细胞结构,而有些标本则腐烂严重,胚胎生物学结构破坏殆尽,可见很多磷酸盐化的微生物丝状、球状体等。根据保存质量的不同,这些化石被划分保存质量精美、保存质量一般、保存质量较差等三个埋藏级别。在此基础上结合前人现代埋藏学实验的结论,研究人员概述了这三个不同埋藏级别的化石各自的埋藏过程,并提出假说认为,间歇性热泉或/和涌升流等区域性的地质事件,很可能是快速杀死当时生活在浅海区的动物胚胎的元凶。

  该研究获得了国家重点基础研究发展计划项目和国家自然科学基金的资助。相关成果已在线发表在地学综合性学术期刊Gondwana Research上。

  论文相关信息:Yin Zongjun, Liu Pengju, Li Gang, Paul Tafforeau, Zhu Maoyan*.Biological and taphonomic implications of Ediacaran fossil embryosundergoing cytokinesis.Gondwana Research.

  

  瓮安生物群中拉长的胚胎化石标本

  

  拉长标本的内部结构

  

  拉长标本的内部结构

  

  动物胚胎化石的埋藏模式简图

  

相关话题/动物 胚胎 细胞 生物 质量

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 5.2亿年前动物已进化出“好视力”_南京地质古生物研究所
    眼睛的起源与演化一直是科学界为之着迷的科学问题。眼睛具有令人费解的精细结构和扑朔迷离的演化历程。达尔文在其著作《物种起源》中,对于眼睛的进化是否也适合自然选择理论发出了这样的感慨:“如果假定眼睛能由自然选择而形成,我坦白承认,这种说法听起来确实有点荒诞不经。”然而,早期后生动物眼睛的出现和演化也被认 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 我所GBDB数据库建设取得新进展_南京地质古生物研究所
    古生物学和地层学数据库建设是我所创新2020的重要研究方向之一,也是现代古生物学和地层学国家重点实验室支持的新兴研究方向之一。  我所樊隽轩研究员等人于2006年创建了GBDB数据库(GeobiodiversityDatabase,http://www.geobiodiversity.com/),并 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 追索海桑属古生物地理演变历史_南京地质古生物研究所
    ——基于化石花粉与现生类型的对比研究  现生海桑属(Sonneratia)归为千屈菜科的单型属海桑亚科(monogenericsubfamily),分布于东非至热带亚洲、澳大利亚北部及太平洋岛屿即旧热带,是组成热带海岸红树林的关键类群之一(插图1)。弗氏粉(Florschuetzia)是海桑属花粉的 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 1.25亿年前的有花植物再现辽西_南京地质古生物研究所
    被子植物,又称有花植物,在现代生态系统中占据重要的位置,与包括人类在内的哺乳动物的兴衰密切相关,因而被子植物的起源和早期演化长期以来一直是一个难解的植物学谜团。为了解决这个植物学难题,十余年来科学家先后在辽宁朝阳地区的义县组地层中发现了梁氏朝阳序、辽宁古果、中华古果、始花古果、十字中华果、迪拉丽花、 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 古元古代疑源类化石似核状内含物研究取得进展_南京地质古生物研究所
    细胞核能否保存为化石,一直是研究真核生物起源的古生物学家关注的焦点之一。自上世纪六十年代以来,一些前寒武纪细胞化石内部的微结构相继被解释成细胞核或降解聚缩的细胞质,如澳大利亚新元古代早期苦泉组(BitterSprings)的微体化石等,但都颇具争议。最近,在中国南方埃迪卡拉纪陡山沱组磷酸盐化动物胚胎 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 新元古代大冰期前生物地层学研究取得新进展_南京地质古生物研究所
    新元古代大冰期结束之后的埃迪卡拉纪,真核生物特别是多细胞真核生物发生了较大规模的辐射。相比较而言,大冰期前夕的新元古代早期,可靠的真核生物化石资料却很少。同时,由于缺乏有效的具有时代指示意义的标准化石,新元古代早期地层的划分与对比也一直是未解决的难题。    最近,我所硕士研究生唐卿等人利用改良后的 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 铁角蕨分子谱系年代学研究取得新进展_南京地质古生物研究所
    关于生物类群的起源时间,分子定年(分子钟)和化石记录之间的争论由来已久。越来越多的研究显示,分子定年和化石记录之间还存在着很大的分歧,但是对造成差异因素的探讨不多。近日,我所分子古生物学研究小组以蕨类植物中的铁角蕨(Asplenium)为例,首次探讨了造成分子钟和化石记录之间差异的因素。现代铁角蕨属 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 利用化石和分子证据阐明天牛的演化历史_南京地质古生物研究所
    天牛是重要的农业害虫,也是最常见的一类昆虫。天牛和叶甲组成的叶甲总科,是鞘翅目(甲虫)中最丰富类群之一。中生代叶甲总科化石极其稀少,迄今尚未发现明确的天牛化石。由于化石记录缺失,学界对天牛及叶甲总科的起源和辐射时间仍有较大差异。不同分子数据和计算方法也给出了相差极大的结果。先前不同研究组分别基于分子 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 德国科学家发掘78000年前肯尼亚Panga ya Saidi洞穴古人类遗址_南京地质古生物研究所
    德国科学家发掘78000年前肯尼亚PangayaSaidi洞穴古人类遗址  (化石网报道)据以色列《国土报》(Haaretz)报道,德国马克斯?普朗克人类发展与教育研究所的科学家发掘并研究了肯尼亚PangayaSaidi洞穴的古人类遗址。    PangayaSaidi实际是一个洞穴链,总长度达数千 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14
  • 最古老的鸟喙属于近1亿年前居住在北美洲的Ichthyornis dispar_南京地质古生物研究所
    最古老的鸟喙属于近1亿年前居住在北美洲的Ichthyornisdispar  (化石网报道)据cnBeta:外媒SlashGear报道,耶鲁大学古生物学家Bhart-AnjanBhullar近日发表研究成果称,Ichthyornisdispar是世界上拥有最古老的鸟喙的生物。Bhullar表示:“第 ...
    南京地质古生物研究所 免费考研网 2018-05-14