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最古老動(dòng)物生活在8.9億年前 科學(xué)儀器追溯生命起源大放光芒
2021年07月29日 14:35:07
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：江魚(yú) 點(diǎn)擊量：9500
近日，雜志《自然》發(fā)表一項(xiàng)研究，動(dòng)物界最原始的群類(lèi)海綿可能早在8.9億年前就在海洋中存在。這一結(jié)果相比于迄今為止已知的海綿化石早了3.5億年。
【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】四十六億年前，世界混元。從單細(xì)胞生物到多細(xì)胞生物，無(wú)脊椎動(dòng)物到脊椎動(dòng)物，從四肢爬行到獨(dú)立行走。生命發(fā)展至今是自然生命開(kāi)花散葉、不斷進(jìn)化的結(jié)果，其中化石是重要親歷者和見(jiàn)證者。
化石是遠(yuǎn)古生物留在地殼中的動(dòng)物、植物的遺體。它在形成的過(guò)程中部分生物成分被地下礦物質(zhì)取代，僅留下碳質(zhì)部分，物質(zhì)形態(tài)較為穩(wěn)定。化石距今實(shí)際年數(shù)主要是通過(guò)測(cè)定放射性元素的衰變量進(jìn)而計(jì)算。放射性元素不受外界溫度和壓力的影響，恒定速度衰變。在一定時(shí)間內(nèi)，放射性元素蛻變的分量和生成的元素具有相應(yīng)比例。可以說(shuō)，化石是生命密碼，歷經(jīng)滄海桑田、見(jiàn)證時(shí)光變遷、講述生命演化。隨著生物科學(xué)的發(fā)展，化石的種類(lèi)愈加豐富，可分為遺跡化石、實(shí)體化石、分子化石。
近日，雜志《自然》發(fā)表一項(xiàng)研究，動(dòng)物界最原始的群類(lèi)海綿可能早在8.9億年前就在海洋中存在。這一結(jié)果相比于迄今為止已知的海綿化石早了3.5億年。
在本次研究中，研究人員分析了從加拿大西北部珊瑚礁中提取的巖石樣本，這些珊瑚礁距今有8.9億年歷史，它的主要組成是沉積碳酸鈣的細(xì)菌。樣本檢測(cè)中，研究人員利用高分辨顯微CT技術(shù)發(fā)現(xiàn)了含有方解石礦物晶體和被其包圍的圓筒狀結(jié)構(gòu)分支網(wǎng)絡(luò)，這些結(jié)構(gòu)和角質(zhì)海綿中的纖維骨架非常相似。這項(xiàng)研究側(cè)面印證了9000萬(wàn)年前，角質(zhì)海綿已經(jīng)生活在碳酸鈣珊瑚礁的表面和內(nèi)部，這些結(jié)構(gòu)正是那些角質(zhì)海綿的化石殘骸。值得一提的是，下一步研究中可再次證明確實(shí)是海綿軀體化石，那么此次發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原始動(dòng)物在7.2億—6.35億年前的多個(gè)嚴(yán)峻冰期中存活了下來(lái)。
儀器帶給考古、生物、地質(zhì)研究極大的支持。此前，多項(xiàng)研究中均有科學(xué)分析儀器的身影，助力科學(xué)家研究、回溯地球生命發(fā)展歷程。
云南大學(xué)和哈佛大學(xué)合作團(tuán)隊(duì)中的研究人員曾利用高分辨顯微CT技術(shù)，掃描成像了寒武紀(jì)大附肢類(lèi)節(jié)肢動(dòng)物迷人林喬利蟲(chóng)頭部口板等微小結(jié)構(gòu)，并將其用和計(jì)算機(jī)三維手段復(fù)原。在檢測(cè)、掃描、成像化石標(biāo)本內(nèi)部中，發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)時(shí)期，迷人林喬利蟲(chóng)進(jìn)化出明顯的、與現(xiàn)生節(jié)肢動(dòng)物口板同源的結(jié)構(gòu)，發(fā)育生物學(xué)中節(jié)肢動(dòng)物軟體構(gòu)造研究打開(kāi)了新視角。
科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的研究人員也曾利用X射線(xiàn)斷層無(wú)損掃描成像儀等無(wú)損儀器掃描侏羅紀(jì)化石層中兩枚1.6億年前的穗花杉化石植物，分析其構(gòu)成及時(shí)期環(huán)境變化，并將相關(guān)的結(jié)果發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》雜志。
不僅如此， 科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的研究人員還對(duì)6.1億年前的胚胎化石的精細(xì)器官以及內(nèi)部微組織進(jìn)行斷層掃描和三維立體重建，構(gòu)建出其中數(shù)百個(gè)標(biāo)本的立體結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)，籠脊球化石是已知的古老的與動(dòng)物相關(guān)的胚胎化石，是動(dòng)物由單細(xì)胞向多細(xì)胞演化的關(guān)鍵一步。
化石是神秘的無(wú)字天書(shū)，將生命鑄寫(xiě)成一段史詩(shī)，鐫刻在身上。而科學(xué)儀器就是顯化“神器”。顯微CT、 X 射線(xiàn)三維無(wú)損成像技術(shù)、由光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡、掃描電鏡等多個(gè)科學(xué)儀器獲取化石信息獲取表面微結(jié)構(gòu)，成為生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)研究中快速、無(wú)損檢測(cè)的重要儀器，對(duì)研究時(shí)環(huán)境研究、地質(zhì)狀況、生物危害狀況起著關(guān)鍵作用。
塵封的歷史被科技打開(kāi)，科學(xué)儀器領(lǐng)著人類(lèi)走進(jìn)未來(lái)，又回到過(guò)去。未來(lái)，技術(shù)、研究水平的提升中，相信科學(xué)儀器不僅攻關(guān)同步輻射硬 X 射線(xiàn)相襯微CT等技術(shù)難點(diǎn)，古老化石檢測(cè)受損問(wèn)題也會(huì)一并解決，科學(xué)儀器將解開(kāi)更多未知秘密。
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