所有现代动物的祖先找到了？

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原理
[color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]4 days ago
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埃迪卡拉生物群（约5.71亿到5.39亿年前）的软体化石讲述了一段生命进化历程中不寻常的故事。它们包含了最古老的复杂多细胞生物的化石，形状各异，记录了从简单的微观形态到丰富的复杂动物生命的转变。

“遗憾”的是，这些多细胞生物大多与现代动物没有最直接的关系。例如，在埃迪卡拉生物群中有一类代表性生物，它们被称为狄更逊水母（Dickinsonia），外表呈莲叶状，但这类生物缺乏大多数动物的一些基本特征，比如口或肠。

然而，对埃迪卡拉生物群来说，更为关键的一点是，在这段时间里，或许首次出现了两侧对称动物。这些两侧对称动物具有一头一尾两个开口，还有一个贯通的肠。曾有研究发现了一些罕见的埃迪卡拉分类单元，它们被推定为两侧对称动物，名为金伯拉虫（Kimberella）。

                               
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○ 金伯拉虫化石。| 图片来源：Aleksey Nagovitsyn/Wikicommons

两侧对称（bilateral symmetry）的发展是动物进化中的关键一步，它使生物能有目标地移动，这是一种常见而成功的组织身体的方法。从蠕虫到昆虫，从恐龙到人类，后来的许多动物都是围绕着这种基本的两侧对称身体构造组织起来的。

研究现代动物遗传学的进化生物学家预测，所有两侧对称动物的最古老祖先，应该简单而小巧，拥有基本的感觉器官。但保存和鉴定这种动物的化石十分困难，甚至被认为是“不可能的任务”。

近日，在比金伯拉虫最早出现的地层更深的地方（也就是年代更为古老的地层中），一种像蠕虫一样的微小生物被发现，它们的身体具有前后的区分，两侧对称，在两端可能有开口，开口由肠连接，这被认为是目前已知的最早的两侧对称动物之一。这项研究已于近日发表在《美国国家科学院院刊》上。

                               
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○ Ikaria wariootia的重建图。| 图片来源：Evans et al.

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15年来，科学家一致认为，在南澳大利亚尼尔佩纳，5.55亿年前的埃迪卡拉纪的沉积物中发现的“地洞”（遗迹化石），是由两侧对称动物制造的。但是没有任何证据指向这一点，这只是科学家的猜测。

                               
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○ 南澳大利亚尼尔佩纳沉积物中的遗迹化石与椭圆印痕标本（白色箭头）。| 图片来源：Evans et al.

加州大学河滨分校的博士毕业生Scott Evans和地质学教授Mary Droser，在这些“地洞”附近发现了极小的椭圆形印痕。他们使用三维激光扫描仪对标本进行了分析，扫描显示了这种动物拥有一个形状规则的圆柱形身体，头部和尾部清晰，肌肉组织隐约带有凹槽。它们长2-7毫米，宽约1-2.5毫米，其中体形最大的形状和大小很像米粒，正好是制造“地洞”的大小。

                               
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○ 南澳大利亚尼尔佩纳的Ikaria wariootia的模式标本，包括（A）照片，（B-D）三维激光扫描，从扫描中能注意到明显的两侧对称性（较宽的一端由图C中白色星标识，较厚的一端由图D中的黑色星标识）。（比例尺，1毫米）| 图片来源：Evans et al.

这种新发现的物种被命名为Ikaria wariootia，这个名字来自它们被发现的土地。属名Ikaria来源于Ikara，这个词在南澳大利亚的土著语言Adnyamathanha语中是“集合地点”的意思，也是Adnyamathanha语中一组山脉的名字，它是尼尔佩纳的主要地标之一，也常被称作维佩纳凹地（Wilpena Pound）。种名wariootia来自沃里奥塔溪（Warioota Creek），这条溪流从弗林德斯山脉到尼尔佩纳站。

尽管Ikaria的形状相对简单，但与同时期的其他化石相比，它们仍然显示出了特有的复杂性。它们在海底一层薄薄的含氧沙层中挖洞，寻找有机物，表现出了基本的感官能力。Ikaria的厚度和曲率显示出了明显不同的前端和后端，这也支持了在遗迹化石中发现的定向运动。

这些遗迹化石还保留有斜着的“V”形的脊，这表明，Ikaria通过像蠕虫一样通过收缩肌肉来移动，这种方式被称为蠕动行进（peristaltic locomotion）。遗迹化石中沉积物移动的证据，和以埋藏的有机物为食的迹象表明，这类生物可能具有口、肛和肠。

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○ 岩石里的Ikaria wariootia的印痕。| 图片来源：Droser Lab/UCR

这些“地洞”位于埃迪卡拉实体化石下方更深的地层中，是目前得到的具有这种复杂性的最古老的两边对称动物相关的化石。此外，这些遗迹化石横跨的年代更久，这或许也能提供埃迪卡拉纪和其之后的寒武纪动物之间的关键联系。

在埃迪卡拉纪这一时期，虽然出现了狄更逊水母等一些较大的生物，但它们在进化上与现代动物的关联或许没那么紧密。反而是一些看似“不起眼”微小的生物，或许正是我们寻找的两侧对称的早期代表。

参考来源：https://news.ucr.edu/articles/2020/03/23/ancestor-all-animals-identified-australian-fossilshttps://doi.org/10.1073/pnas.2001045117