帮人类找油找矿多年 几丁虫的身世之谜最近才有了答案

当我们挖开5亿—3亿年前的海相沉积岩 , 随便掰一块 , 其中可能就会有成千上万个几丁虫化石 。
它们小到肉眼几乎看不见 , 却是数亿年前的海洋霸主 。 如今 , 它们安静地沉睡在岩石中 , 在年代地层和生物地层对比中发挥着重要作用 , 为人类寻找油气资源立下汗马功劳 。
但是 , 自1931年被首次报道以来 , 关于这类小虫的生物学属性就一直争论不休 , 未有定论 。
9月2日 , 科技日报采访人员从中国科学院南京地质古生物研究所获悉 , 该所副研究员梁艳与中外同行合作 , 对几丁虫的生物学属性开展研究 , 并取得新的认识 。 相关研究成果已在国际地学期刊《地质学》在线发表 。
如何获取食物如何排便 , 还没有定论
几丁虫是生活在奥陶纪至泥盆纪(4.8亿—2.6亿年前)海洋中的微体生物 , 它形同瓶瓶罐罐 , 身长只有几百微米 , 外面是辐射对称的有机质壳体 , 里面是柔软的身躯 , 与其他生物不同的是 , 它有一个独特的口盖或口塞封闭身体 , 就像大海中的漂流瓶 。
过去 , 有的科学家猜测它与纤毛虫、有孔虫类似 , 是一种原生动物 。 “与足虫、纤毛虫、鞭毛虫、有孔虫相比 , 它们确实长得很相像 , 但是这几种虫都没有几丁虫那样的口盖或口塞 。 ”梁艳说 , 这个盖子和塞子也让科学家非常不解 , “几丁虫这种完全封闭的壳体如何从外界环境获得食物 , 又是怎样向外排出排泄物 , 还没有定论” 。
随着1963年一批像虫卵的标本问世 , 又有科学家认为它是某种后生动物的卵或卵囊 。 几丁虫在地层当中是非常容易获得的一类生物化石 。 然而 , 科研人员却从来没找到幼年几丁虫个体 , 更没有见到生殖标本 , 于是认为它是某一类未知浮游动物卵 。 直到现在 , 这还是主流学说 。
但是 , 这些猜测均没有有力证据 , 反而引发多重争议 。
近年来 , 梁艳与国内外同行合作 , 就几丁虫的生物学属性提出了新的看法 。 “我们通过研究331枚保存完好的几丁虫化石 , 发现它的形态变化很明显 , 都是从矮胖逐渐变成了瘦长 。 刺饰也是连续变化的 , 从口部的简单刺到中部的多根刺再到底部的丛状刺 , 越来越复杂 。 ”梁艳告诉采访人员 , 这意味着几丁虫是纵向生长的 , 这一现象与几丁虫为卵的学说相去甚远 。
为了进一步探索几丁虫的身份 , 科研团队收集整理了前人发表的57属378种几丁虫的最大最小壳长比 , 以及6门10纲45种水生无脊椎动物卵的大小 。 对比结果显示 , 几丁虫不是无脊椎动物的卵 。 “我们认为 , 几丁虫是一类独立的古海洋微体生物 。 ”梁艳说 。
显微镜下 , 几丁虫的生殖过程就像挤牙膏
在收集到的几丁虫化石中 , 科研人员注意到有一些长相非常古怪 。
科研团队采用近红外显微成像、显微CT、双束电子扫描和场发射电子成像等多项技术手段 , 在数百枚化石中发现 , 过去被人当作畸变的特异标本 , 其实是几丁虫生殖瞬间的定格 。
在显微镜下观察这些微小化石 , 几丁虫的生殖过程就像挤牙膏:首先 , 一个形态相同、个体略小的幼体会从母体底部冒出头来 , 当幼体在母体内长出外壳后 , 就与母体脱离 , 母体底部的“洞”则慢慢回缩消失 。 有的几丁虫一次生一只幼虫 , 有的一次生一串 。 这两种生殖方式与出芽和横裂生殖分别具有一定的相似性 , 但又有明显不同 。
梁艳说 , 其实从1937年开始就有科学家发现了这类珍贵的标本 。 但因为当时缺乏技术手段 , 再加上标本数量太少 , 这些标本被当成了畸形的、变异的标本来处理 。
科研人员还发现 , 几丁虫幼体的底部都有一个洞 。 “这个构造也很重要 , 以前的标本里都没有这个洞 。 ”梁艳表示 , 这表明 , 几丁虫在生殖过程中可以与外界环境进行物质交换 , 直到下一次生殖 , 类似于蛇、熊等生物冬眠 。
【帮人类找油找矿多年 几丁虫的身世之谜最近才有了答案】


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