苔藓植物化石出现于5.3亿年前

苔藓是什么时候产生的？三幕寒武纪大爆发假说有新的证据吗？

西北大学等单位的研究人员对陕西镇南杨晓晓剖面灯影组发现的微体化石进行了研究，发现苔藓动物起源于5.3亿年前的寒武纪早期大爆发，而不是4.8亿年前的奥陶纪。这一发现进一步支持了中国科学院院士舒德干提出的三幕寒武纪大爆发假说，揭示了寒武纪动物界在4000万年间从基础动物到原始动物再到后来动物的演化过程，反映了寒武纪大爆发过程的连续性和阶段性。相关研究成果于10月27日在线发表于《自然》杂志。

苔藓动物是具有触手冠的真核动物，是一种水生固定底栖动物。它们大多数是海洋生物，生活在毗邻的群体中，呈现树状结构，外观类似苔藓植物。因此，它们被命名为苔藓植物，又称苔藓虫，是典型的“草根动物”。

苔藓动物与腕足类、帚虫一起被称为触手冠动物，属于原生动物的亚界，具有马蹄形的触手冠摄食结构。它们的消化道呈U型，肛门位于触须冠动物之外，因此得名外肛动物。苔藓体外有表层细胞分泌的钙、胶体或几丁质的小室，可以作为化石保存，但软体信息难以保存。

距今约5.4亿至5.18亿年的寒武纪早期，是一个神奇的地质历史时期。当时，包括脊椎动物在内的几乎所有活着的动物的早期祖先突然在地球上爆发式地出现，包括大型食肉动物和各种外来动物类型。

然而，“——苔藓动物，地质历史上非常重要的动物种类，在寒武纪一直缺乏确凿的化石记录。它们现在的类型小，群居，模块化生长，生态复杂，因此被认为是奥陶纪辐射的产物。”通讯员、西北大学地质系教授张志飞介绍。

近日，由张志飞教授指导的博士生张志良，在陕南镇巴县小洋镇灯影组西壕坪剖面碎屑灰岩中，用酸蚀法发现了数个毫米级微体化石。发现这些微体化石是地球上已知最早的苔藓化石。

“这一结果将苔藓动物的地质历史从前奥陶纪推到了早寒武世的大爆发时期，并将苔藓动物的地质历史向前推进了至少5000万年。”张志飞说。

研究人员利用扫描电镜和X射线断层扫描发现，这些化石呈双向薄板状网络状，背靠背两侧覆盖着分泌几丁质蠕虫的表皮细胞。虫室缺乏明显矿化，呈5或7纵行交替排列。模块化的几何特征清晰可辨，侧面对称，整体造型呈圆锥形。化石研究表明，两侧动物群落精致的几何分布格局和严格的等级制度起源于5.3亿年前，是寒武纪大爆发时期的重要生态创新。

同时，通过对52个特征、18个类群和2个外类群的最大简约性和贝叶斯分支的系统分析，表明寒武纪苔藓动物是苔藓动物的骨干类群，代表了最原始的祖先类型。对此，张志飞解释说：“这意味着两侧动物的模块化生长和规则的群落分布比预期的要早得多，这表明现代苔藓虫可能起源于群居祖先，而不是单一祖先。”

张志飞说，灯影组西好坪剖面泥质灰岩中发现的化石表明，寒武纪苔藓动物与后来的属种相似，适合生活在清澈坚硬的基质环境中，从而揭示了页岩中保存的特定化石库缺乏苔藓动物化石的原因。