20世紀60年代,澳大利亞阿德雷德大學格拉斯納教授和同事陸續發表了發現於澳大利亞依迪埃克拉山前寒武紀末的印痕化石,並認為這些化石是多細胞動物留下來的。但古生物學界有人對此結論持有異議,認為這些化石與人類所熟悉的動物毫不相關。1984年,我國雲南省澄江縣境內的帽天山發現保存有5.3億年前動物軟組織的化石,將寒武紀大爆發的時間前推了1000多萬年。1998年,陳均遠等人在比依迪埃克拉化石群更為古老的含磷地層中發現了遠古動物的卵、胚胎、幼蟲和成體動物化石,並將這個位於中國貴州省甕安縣境內的5.8億年前的動物化石群稱之為“甕安動物化石群”。
在甕安連綿的山巒下,蘊涵著豐富的動物化石資源,早已聞名世界的“甕安動物化石群”就在這裏。2004年,“甕安動物化石群”研究再傳捷報:科學家在該地區發現貴州“小春蟲”化石。據參與研究的中科院南京地質古生物所陳均遠研究員介紹,這是迄今為止人類所發現的最早的兩側對稱動物化石,距今已有5.8億年;這一重大發現將兩側對稱動物生長的年代前推到了寒武紀之前4000萬年,它是通向人類生命的最初起點。
中科院南京地質古生物所陳均遠研究員等人在貴州甕安前寒武紀地層中,首次發現迄今最古老(距今5.8億年)現已正式命名為“貴州小春蟲”的兩側對稱動物化石的消息震驚了世界。這是一種非常小、類似扁平頭盔的動物,甚至肉眼很難發現,隻能通過顯微鏡觀察。這種動物化石隻有0.2毫米,還不及兩根頭發絲的寬度。盡管這一古老動物個體很小,科學家還是辨別出了它們內部的幾個器官:一對體腔、成對排列的感覺窩等。這些動物的形狀像是壓偏了的龜殼,由外胚層、內胚層和完全中胚層所組成,是迄今為止已知最古老的真體腔兩側對稱動物的化石代表。它的消化道前端具有向腹部開口的口部和緊接其後的咽道,咽道由多層構造的咽壁所包繞。這一動物構造的複雜性表明它已經處於成年期的發育階段。這一化石的發現,首次將兩側對稱動物可靠化石記錄的曆史前推到了寒武紀之前4000萬年。 此後的半年時間內,陳均遠和其他專家又陸續發現了其他9塊兩側對稱動物化石。
陳均遠說,動物進化經曆了由海綿動物、雙胚層輻射對稱動物包括腔腸動物 、三胚層兩側對稱動物的發展階段,其中從輻射對稱動物到兩側對稱動物的演化,是生物進化過程中的一個重大事件,它意味著一係列遺傳基因的重要創新,並由此促進生命的形態、行為向更加複雜的階段快速發展。“貴州小春蟲”的發現,將生物進化史上的一個重要階段——兩側對稱動物化石記錄的曆史前推到了寒武紀之前4千萬年。
研究發現,“貴州小春蟲”主要生活在淺水潮下的活躍水流中,為避免被水流和海浪卷走的危險,這些動物與現生微型動物群一樣,主要隱居在海底灰屑之間的空隙內,通過位於腹前端的口在咽部肌肉的協助下,以吮吸方式從周圍吮取有機養料。
這些在中國發現的化石也許是目前為止最古老的多細胞動物的證據,這些多細胞動物已經很複雜,它們擁有的是兩側對稱的軀體而不是圓形(輻射對稱)軀體。這些微小的動物化石是在比多細胞生命快速分化的寒武紀早大約4000萬年的岩石層中發現的,它們也許是以前在同一地岩層中發現的胚胎的祖先。
發現“小春蟲”化石的消息震撼了全世界!美國南加州大學古生物學家包吉爾說,這個研究結果會改寫動物最初進化時間。由於化石上的動物構造複雜,我們勢必將重新研究進化論的出處。這是一項非常刺激的發現,國際科學界將這一發現譽為“進化生物學最重要的科學進步之一,將在科學界激起大波瀾……”
人們一直在探索真體腔動物的起源,可是沒有找到答案。“貴州小春蟲”這一古老真體腔動物化石的發現,將為探索真體腔動物的起源提供重要的線索,它表明真體腔很可能是兩側對稱動物的一個古老特征。
這麼小的動物就已經開始出現三胚層的構造,這一現象暗示了形成三胚層兩側對稱動物所必需的發育程序發生的時間可能要早於形成大型個體生長程序發生的時間。小春蟲複雜的身體構造同時也說明兩側對稱動物發育階段的基因工具包以及模式形成機製早在寒武紀之前4000萬年已經形成。
“小春蟲”的發現對於探索人類起源意義何在?陳均遠打了一個頗為形象的比喻:如果把地球的曆史壓縮成一晝夜24小時,那麼動物大概出現在晚餐之後的21時左右,而人類的出現則是在子夜鍾聲敲響之前2分鍾。在如此漫長的進化過程中,該如何追溯人類的起源?陳均遠說,動物的進化大概經曆了三個主要階段:從軀體的不對稱到輻射對稱,再到兩側對稱。隻有躍進到兩側對稱階段,才可能形成複雜的神經係統和器官結構,使動物的運動機能大大提高,因此兩側對稱是從低級動物通向包括人類在內的高級動物的至關重要的一環,“小春蟲”正好驗證了這一曆史性轉折。那麼,“小春蟲”是否就是人類的鼻祖?陳均遠答曰:“不排除這種可能,但是現在還沒有證據證明這一點,尚需後續研究不斷跟進。”但兩側對稱動物是否在5.8億年前存在,它們到底長什麼樣,仍是科學界迫切想要得到的答案。