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世界上最早出现的动物
世界上最早出现的动物
北京时间 4 月 12 日消息， 据国外媒体报道， 一项针对动物进化史的最新研究表明， 地球上第一种动物可能比科学家以前想象的结构更为复杂。
这其实是一种颇为神秘的动物，研究人员只能通过对其化石和现存动物的分析研究推断出它的各种形态特征。
对传统观点构成挑战
这项研究的经费来自于美国国家科学基金会(NSF) ， 4 月 10 日出版的《自然》 杂志将对该研究进行详细描述。
研究采用最新的高能技术用以分析海量遗传数据， 确定了 动物生命树底部的最早分离时间。
“生命树” (the tree of life) 由进化论创立者达尔文提出， 是各物种间进化关系的一种分等级表现形式。
这项研究中最惊人的发现之一是， 栉水母在海绵(一种水栖的海绵纲无脊椎海生动物) 之前就同其它种类的动物中分离， 并发展了自身的进化途径。
最新研究发现对有关动物进化树底部结构的传统观点构成了挑战。
这项理论将结构简单的海绵视作从生命树最早分离的动物。
领导这项研究的邓恩说：
“这确实令人惊讶不已， 以至于我们刚开始认为是我们自己的研究出现了什么错误。
”
但是， 邓恩研究小组在反复检查研究结果， 并增加了更多的数据后， 他们的研究结果仍表明， 拥有组织和神经系统的栉水母(comb jelly， 一种会发光的水母) 在无组织、 无神经的海绵体之前， 就已同其它动物分离， 建立了自身进化道路。
邓恩表示， 结构相对复杂的栉水母出现在生命树底部， 这本身表明地球上第一种动物可能比科学家以前想象的更为复杂。
确定结果尚需更多研究
邓恩表示， 若想确定该项研究是否正确还需要实施更多研究， 不过栉水母之所以比结构简单的海绵具有更高的地位， 是基于两个新进化假说：
第一， 栉水母在分离“组织” ， 组建自己的进化途径之后， 已发展了独立于其他动物的复杂性； 第二， 海绵从更为复杂的生物进化为简单形式。
他说， 后一种可能性强调了以下事实， 即“进化不见得一定是从低级向高级逐步演变的一个进程， 这一假说可能提供了 有关该论断的特别生动的例证。
” 栉水母最早是在多少年前开始“搞分裂” 的呢？ 对此邓恩遗憾地表示：
“不幸的是， 我们没有发现最古老栉水母的化石证据。
因此， 没法去确定地球上栉水母最早存在的时间以及它们分裂的时间。
”
美国国家科学基金会项目主任帕特里克· 赫伦丁(Patrick Herendeen) 表示， 在同其它物种分离后， 栉水母可能在不断地进化。
今天被视作一种常见生物的栉水母可能在外形上同最早的栉水母具有天壤之别。
赫伦丁说， 长有触角、 非钟形的栉水母是以与典型钟形水母不同的进化路线发展的， 这种分离意味着“具有体形的水母多次独立地进化。
”
解答了诸多长期疑问
邓恩的研究不仅颠倒了海绵和栉水母的进化次序， 还解答了一些有关其它物种的旷日持久的疑问。
其中一个疑问就是千足虫和蜈蚣同蜘蛛的关系是否比昆虫的关系更紧密。
答案是它们同蜘蛛的关系更近。
尽管邓恩研究团队的最新发现提供了 上述观点和其它重要进化见解， 但生命树仍是一个不断完善的过程。
邓恩说：
“按照科学家当前的估计， 地球上总共有约 1000 万种生物体。
但目前为止，科学家仅仅对约 180 万种进行了 描述， 而且大多数是动物。
其中只有极少数物种在生命树中找到了自己的位置。
” 无论如何， 邓恩团队通过在研究中使用高能分析方法， 起码能填补有关生命树的一些空白。
高能分析法采用百余台电脑去分析融入之前所有可比较进化研究的更多数据。
研究采用最新分析方法
赫伦丁说：
“邓恩的高能分析法是我们继续建设生命树所必需的。
今后这种方法将会得到推广。
” 邓恩在谈到高能分析法的优势时解释说：
“即使我们仅仅对不到百种物种进行研究， 我们也能以一种特殊方式从中提取样本， 表明彼此相关的不同动物组织之间的关系。
因此， 这项研究和诸如此类的研究对设定更多物种在生命树中的位置， 比那些单纯从中提取样本的物种更有意义。
”
但是， 邓恩表示， 无论科学家使用多少高科技分析工具去解析生物体的遗传学， 他们仍必须克服“同博物学家 200 年前面临的一样的挑战。
时至今日， 我们仍对很多物种的情况知之甚少， 不太清楚寻找它们踪影的方法。
即便在功能日趋强大的电脑帮助下， 分析生物体 DNA 变得越来越容易， 投入越来越少， 可寻找、 搜集和确认生物体的工作却变得越来越困难， 投入越来越多。
”
例如， 邓恩研究小组必须通过遥控水下航行器去收集研究中用到的一种栉水母。
邓恩最后总结说：
“结果可能让一些人大吃一惊， 科技重大进展确实令我们在诸多方面重新面临博物学家在 200 年前面对的相同挑战：
搞清楚地球上现存的生物种类、 从哪里发现它们的踪影以及如何收集它们的日常实践挑战。
”
中科院南京古生物研究所专家宣布惊人发现——
地球上最早动物出现于 5. 8 亿年前
中科院南京古生物研究所专家向全球公布惊人发现， 称地球上最早动物出现的时间不早于 5. 8 亿年， 这一研究结果对寒武纪大爆发之前生命和地球环境演变过程作了 全新的解释。
美国《科学》 杂志的网络版“科学快讯” 抢先发表了 这一由中美研究小组联合撰写的重要论文。
据中科院南京古生物所朱茂炎博士介绍， 由该所与美国麻省理工学院专家组成的研究小组， 对从宜昌三峡地区采集的火山灰岩石样品同位素检测得出结论， 认为地球历史上曾发生过一大一小两个冰期， 分别于 6. 35 亿年前和 5. 8 亿年前结束， 而后地球上才开始出现最早的动物， 而多细胞动物的出现和繁盛则是 5. 5 亿年前才出现的。
当时全球发生了规模巨大的海水成分异常事件， 导致生物加速繁盛、 大气层氧含量急剧增加， 这些为随后的寒武纪生命大爆发奠定了基础。
朱茂炎博士指出， 发生在距今 7. 5 亿年到 5. 3 亿年这一段地质时期的环境和生命演化，一直是备受地球和生命科学家关注的热门科学话题, 因为这一时期是地球从没有可见生命的荒芜状态向生物繁茂的现代蓝色星球转变的关键时期。
这个转变究竟是如何形成的 科学界关于这段时间内冰期的次数和持续时间、 动物起源模式以及精确年代等环境地质事件的发生过程， 向来存在着很大争议。
此前， 科学家在华南地区冰期地层发现了 含有最早动物化石的“瓮安生物群” 和“澄江动物群” 等一系列重要化石群， 但是对这些动物化石的“年龄” 一直无法准确测定， 而这些动物当时生存环境中的火山灰却能提供解答的“密码” 。
朱博士表示， 此次该所科学家从三峡地区的火山灰中找到了精确测定地质年龄最好的材料———稳定矿物“锆石” , 与国际上权威的美国麻省理工学院进行联合检测， 终于测得了最早动物的准确“年龄” 。
美两国科学家联合研究表明：
地球上动物首次出现的时间距今不超过 5. 8 亿年。
这将之前公认的动物首次出现的时间足足拉近了 2000 万年。
近日， 美国《科学》 杂志在线快报公布了 这一成果。
距今 7. 5 亿年到 5. 3 亿年的这段地质时期是地球历史上非常关键的转折发展期：
从没有可见生命的荒芜状态向环境适宜、 生物繁茂的现代蓝色星球状态转变。然而， 科学界关于这段时间内冰期的次数和持续时间、 动物起源模式和精确年代、 海水成分和大气氧的变化等环境地质事件的发生过程存在着很大争议。
中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎介绍， 地质时期火山喷发产生的火山灰中含有一种非常稳定的矿物“锆石” ， 它是精确测定地质年龄最好的材料。
研究人员可以通过测定其中铀同位素和铅同位素的含量来计算锆石形成的年龄。
朱茂炎和美国麻省理工学院康登博士等科学家合作， 在宜昌三峡地区两个地质剖面上的三个层位的火山灰中， 发现大量同生的锆石， 从而获得了高精度的地质年龄。
此前， 很多科学家推测， 华南地区的“瓮安生物群” 出现在 6 亿年前， 是最早出现的动物群。
但此次研究小组发现， “瓮安生物群” 的出现不会早于 5. 8 亿年前。
朱茂炎介绍， 他们这项研究成果的意义还表现在：
将对寒武纪大爆发之前的全球性冰期、 海水化学成分异常变化、 多细胞动物起源与演化过程等科学问题提出新的解释； 表明多细胞生物， 特别是动物的出现和繁盛是 5. 5 亿年之前全球一次规模巨大的海水成分异常事件的直接原因， 生物加速繁盛致使大气层氧含量的急剧增加为随后的寒武纪生命大爆发奠定了 基础。
地球上最早出现的现生鸟类：
鹦鹉现生鸟类最近的祖先是什么鸟？ 这是研究鸟类演化最想知道的答案， 但目前依然不得而知。
那么， 现生鸟类中哪类最早出现？ 恐怕也是人们比较困惑且难以为知的。
实际上， 在古鸟与现生鸟类演化环节的研究过程中， 最让人头疼的是如何认识古鸟类的演化模式和现生鸟类的早期起源， 二者的中间过渡是发生在什么时候？ 即古鸟类演化到什么程度就表现出现生鸟类的特征？ 最理想的结果是能够找到古鸟和现生鸟之间的过渡类型， 事实上很难实现。
其原因一方面是化石保存的不连续性（或化石记录的不完整）
； 另一方面则是鸟类演化的过程本身非直线式发展， 这就决定了不可能随心所欲找到鸟类演化轨迹上某一缺失的链条。
在过去近一个半世纪古鸟的研究历程中， 一直是根据古鸟类的形态特征来建立古鸟的分类系统， 这个分类体系远比现生鸟类的分类宽泛和粗略， 因为古鸟类化石数量较少而且仅凭化石提纯的鸟类信息往往会有遗漏。
远没有现生鸟类多样的形态特征及可对比的分类依
据， 所以， 通常古鸟的分类是在低一级的分类位置上进行， 如新属的确立及新种的划分。同时， 在起初的研究过程中多难以与现生鸟类的行为习性建立起直接的关系。
此外， 在寻找古鸟与现生鸟类的中间过渡类型时， 在标本出现的时代上往往存在分歧。古生物学者普遍认为在白垩纪与第三纪之交发生的绝灭事件后才有现生鸟类的辐射演化和大繁荣； 但分子生物学研究的结果则认为是在白垩纪末期就出现了现生鸟类的早期类型，但实物的证据则尤显不足。
这是由于不同研究手段和理解水平所产生的认识差异。
不过，分子角度研究早期鸟类在目前还不很成熟， 在同行中尚不被认同。
地球上最早的动物——海绵
地球上最早的动物是什么?通过对海绵基因检测和与其他动物(苍蝇、 鱼、 蛙和人) 的基因比对， 科学家认为， 动物最早的祖先是海绵， 它们在地球上已生存了至少
5. 6 亿年， 距今约 5 亿年左右的海绵化石也已被发现。
从外表看上去， 海绵非常像植物， 为此， 在很长的时间内人们一直认为它们是生活在水中的一种植物， 就连一些生物学家也这样认为。
1765 年一位叫爱勒斯的生物学家第一次将海绵归属于动物。
海绵少数生活在淡水中， 绝大多数栖息于海洋深处。
它们固着在不同
海域的岩石和珊瑚礁上生长， 甚至海底火山口附近。
海绵千姿百态， 有瓶状、 管状和树状等。
颜色也炫丽多彩。
生物学分类上， 海绵动物属于动物界最原始无脊椎动物， 与其他无脊椎动物相比， 它们的构造更简单， 没有心脏、 脑、 头、 嘴等器官， 仅由多种细胞聚集一起构成了 内、 外二层体壁。
外层体壁细胞分二种， 扁平状细胞和环细胞。
环细胞一端有一圈细小、 呈棒状的纤毛， 其中长有一根长长的似鞭子一样的鞭毛， 细胞能不停地挥动鞭毛， 将水不断地吸进和喷射出去， 同时将水中的细菌、 微小生物粘在鞭毛上作为自己的食物。
扁平状细胞有许多孔， 水通过孔流入海绵体内， 因此海绵也称为“多孔” 动物。
海绵内层细胞可以变形并在海绵体内到处游走， 还能变为其他种类的细胞， 如外层的环细胞、 扁平状细胞和产生精子和卵子的生殖细胞。
最称奇的是， 内层细胞变为其他细胞后， 还能再变回来， 科学家将这种细胞称为“全能细胞” ， 这也是为什么海绵在被打碎之后还能再长出新海绵的原因所在。
在海绵两层细胞之间， 还有一些特殊的结构——骨针， 正因为有了钢架似的结构，才保持海绵具有各种形态。
海绵的骨针构造上非常巧妙精致， 符合力学的原理， 这必须通过电子显微镜才能看到。
海绵生活时一端固着， 另一端游离， 通常游离一端有一大孔， 称为“出水孔” 。
水不停地从扁平状细胞的孔流入海绵体内， 再从出水孔流出， 看上起就像一个水泵， 毫无生机。
但每天通过它身体的水量相当惊人， 大的海绵可达上吨水， 海绵却仅能从中摄取少得可怜的食物。
为了 抵御天敌， 不被鱼、 海龟等动物捕食， 海绵也有自己的保护措施， 有的海绵会产生非常难闻的气味， 使其他生物避而远之； 有的会将骨针裸露在外面， 使捕食者不敢轻举妄动； 有的会产生毒素。
尽管这样， 有些动物还是与海绵建立起非常好的共生或寄生关系，有的海绵就成为寄居蟹的居住场所， 这也是海洋生物学家会在海底发现会游动海绵的原因。
科学家估计， 约有 15000 种海绵分布在世界各水域， 近 1／ 3 生活在澳大利亚附 近的海域。
尽管自 1994 年至今又发现了 1000 多种新的海绵种类， 仍有许多新的品种还未被发现。
目前发现的最小的海绵体长不超过 3 厘米， 而最大海绵直径可达 2 米。
科学家热衷对海绵的研究不仅因为它们是动物最原始的祖先， 而且希望通过它们对整个海洋的生态进行研究。
此外， 科学家还发现海绵体内的毒素可以用来制药， 治疗肿瘤、 心血管和呼吸系统等疾病。
最古老的动物生命痕迹可追溯到距今 10 亿年前， 而最早的动物...