人们对动物究竟是何时并如何起源的抱有天然的好奇心,但直到今天,这仍然是演化生物学领域悬而未决的重大科学难题。
现代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?
在科研人员发现的“笼脊球”整体呈球形,直径不到1毫米,保存了精美的多细胞结构。
研究人员采用先进超高分辨率同步辐射三维无损成像技术,像医生给患者做CT扫描一样,重构了数百个“笼脊球”标本的立体结构。研究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。
它们在胚胎发育过程中出现了有规律的细胞迁移和重组,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,表明动物胚胎特有的发育机制在动物化石记录大量出现之前至少4千多万年就已经准备好了。
如果我们将动物比喻成一只鸡的话
那么复杂的胚胎发育过程就是孵化出小鸡的蛋,它桥接了动物的单细胞祖先和动物多细胞祖先之间的鸿沟。
而“笼脊球”化石的发现恰恰就表明,孵化出动物这只小鸡的蛋在6.1亿年前就已经出现了。
换言之,“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,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。