長得像煎餅的狄更遜水母，刷新了最古老動物記錄

出品|網易科學人欄目組 翟中超

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圖註：狄更遜化石。（圖/伊利婭·波布羅夫斯基/澳大利亞國立大學）

大約在5.58億年前，一種長相奇怪的東西死在了古代海洋的海底上。這種東西體長約5厘米，呈橢圓狀，其中部有一條線，連接這條線的左右有對稱的「肋骨」。死亡之後，這種東西很快就被沉積物埋了起來，並逐漸變成了化石。

周圍的世界發生了變化，而這個東西變成化石後就一直保持到今天。在版塊分裂移動之前，地球上的陸地版塊是一個合併的超級大陸。在海洋中，生命迎來爆發。地球上首次出現了一些長有眼睛、嘴巴和硬殼的生物。一些最早的生命開始向陸地進發，先是在苔蘚地衣處出現，然後又在巨大的森林中活躍。昆蟲先是在地上爬，然後長出翅膀，出現在天空中。恐龍帝國經歷了崛起與衰落。哺乳動物最終接管了地球，而哺乳動物中的人類尤為強盛。其中，一個名叫伊利婭·波布羅夫斯基（Ilya Bobrovskiy）的人在自己的休息處發掘出了上文中提到的肋狀橢圓形化石。

所有的研究人員都表示，5.58億年是一段非常長的時間。

儘管時間歷程非常之久，但科學家發現這種橢圓形生物的細胞內仍然存留著許多簡單的分子！澳大利亞國立大學的地球化學家波布羅夫斯基對這些分子進行分離、測量和鑒定。科學家最終提供確鑿的證據表明這個生物是個動物，儘管外表非常奇特。更具體地說，這是迄今為止發現的最古老的動物，這種動物的名字就叫做狄更遜水母（Dickinsonia）。

圖註：古老的化石。（圖/伊利婭·波布羅夫斯基/澳大利亞國立大學）

狄更遜水母最早發現於20世紀40年代，這種動物是埃迪卡拉生物群中最具代表性的成員，而埃迪卡拉生物群則是存在於5.41億年前至5.7億年前的一群神秘的軟體生物。在一個被微生物控制的世界裡，這些軟體生物是地球上已知最早的大型、複雜生物體。人的肉眼可以看到這些生物，而這些生物甚至還長有眼睛。

但這些生物究竟是什麼？有些看上去像是大大的葉子。還有另外一些我們今天已經了解的生物體，一位科學家將之描述為「奇怪的像是天外來客，但是相對來說更容易研究。」一些古生物學家，包括狄更遜水母最初的發現者，將這些生物歸類為動物，將之視為寒武紀生命大爆發時期出現的更常見的生命形式的前體。另一些學者則將之視為類似單細胞變形蟲的巨型版原生生物、地衣、菌落，甚至將其當做一個完全滅絕了的生命界，這裡的界是生物學分類中的專業詞。

波布羅夫斯基最近提出了一種解決這些爭論的新方法。在顯微鏡下觀察埃迪卡拉生物化石時，波布羅夫斯基發現有區別性的深色組成體。這明顯是有機化合物在其「主人」身體腐爛後遺留下的特徵。在生物死亡後，像脫氧核糖核酸（DNA）和蛋白質這樣大而複雜的分子不會存活多長時間，但更小更穩定的分子則能存活很長時間。如果波布羅夫斯基能恢復這些小分子，那麼他就可以尋找到能區分動物與其他細菌和生物界的獨特化學特徵。「我的論文導師約亨·布羅克斯（Jochen Brocks）說我們可以試一試，但他又總是確信這是個愚蠢的想法，」波布羅夫斯基說道。「甚至連我也認為會失敗，但最後並未失敗。」

波布羅夫斯基從俄羅斯白海邊緣一個叫做Lyamtsa的地方挖出了8個新的狄更遜化石。波布羅夫斯基利用溶劑從這些標本中提取出一些有機分子，然後識別出提取物中所有的化學成分。波布羅夫斯基在尋找一個特定群體的痕迹，這個群體就是類固醇。

一提類固醇，人們往往想到的是有助提高比賽成績的違禁藥品，或者是增加肌肉的補充物，但類固醇還有更廣的含義。這裡的類固醇指的是在所有複雜生物包括動物、原生生物和真菌的細胞中發現的化學物質。這些類固醇有不同的種類，不同的類固醇又是不同生物群的鑒別指標。

比如說，波布羅夫斯基發現狄更遜化石周圍的粘土和砂岩沉積物有著富含類固醇的特徵，具體來說暗示著是綠藻。對比之下，狄更遜化石中的類固醇幾乎全是膽固醇沉著物。這就排除了狄更遜是地衣或原生生物的可能性，因為狄更遜中含有非常不同的類固醇混合物。這還排除了是菌落的可能性，因為它們根本就不會產生類固醇。事實上，只有一組生物體會產生膽固醇，那就是動物。因此，狄更遜和我們是一類。

「我還希望狄更遜是其他奇怪陌生的東西，但現在唯一可能的解釋就是動物，」波布羅夫斯基說道。

「埃迪卡拉生物群究竟是複雜動物主導的生態系統的前奏，還是一項失敗的進化嘗試？搞清這個問題，對理解地球上生物複雜性的出現很有必要，」耶魯大學的利迪亞·塔爾汗（Lidya Tarhan）說道。波布羅夫斯基的研究並不能完全解決這個問題，因為該研究並不能說名狄更遜是任何可辨認動物的先驅，也不能說明其是一個已滅絕的群體的一部分。但該研究確實表明，動物王國的根比許多科學家了解的要深。

「這是一項很好研究，」英國劍橋大學研究埃迪卡拉生物群的卡西爾（Jennifer Hoyal Cuthill）說道。「這些動物的生物分子存活了超過5億年並由科學家揭示出它們的秘密，這真是太棒了。」

同樣在劍橋大學工作的亞歷山大（Alexander Liu）補充說道提取這類分子「在幾年前是難以想像的」。這些分子能為其他調查生物體如何生長和發育的研究提供證據支持。「現在，我認為有非常強有力的證據表明狄更遜是一種動物，」亞歷山大說道。

「這種方法能否應用於埃迪卡拉生物群中和此前狄更遜同樣身份待定的成員的身上嗎？這種設想令人期待與激動。如果可以的話，我們就能開始重新構建埃迪卡拉生物群，」塔爾汗補充道。並不是生物群中的每個成員都會是動物。比如說，在波布羅夫斯基研究狄更遜之前，他在另一個不同與狄更遜的、被稱為Beltanelliformis的化石上試驗了他的技術，並且結果顯示這種圓形、直徑1.27厘米的東西是菌落。

「埃迪卡拉生物群中的其他組成是什麼？這是一個非常開放的問題，」波布羅夫斯基說道。「它們仍然有可能是其他任何東西。」但關鍵在於，研究人員能否確定這些東西究竟是什麼。埃迪卡拉生物群的神秘性保持了很長時間了，現在看來，我們也許不需要多久就能解開這些秘密。這是一個謎題，是一個有答案的謎題，是一個可以找到答案的謎題。

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