到底是先有鸡还是先有蛋?
最近,中科院南京地质古生物研究所与英国、瑞典、瑞士学者合作,在瓮安生物群中发现一类 6.1 亿年前的胚胎化石"笼脊球",记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步,被科学界普遍认为,或将成为解开这一谜团的钥匙。
"蛋"先出现 4000 多万年
11 月 28 日,此项发表在国际知名期刊《当代生物学》上的相关成果,一时引起多方关注。
据介绍,此次成果为在贵州瓮安生物群中发现的胚胎化石"笼脊球",是迄今人类发现最古老的与动物相关的胚胎化石,为揭开动物起源之谜提供了重要新线索。
参与整个采集及研究过程的中科院南京地质古生物研究所副研究员殷宗军告诉记者,已有的研究表明,地球上所有的动物都有一个共同的祖先,这个祖先出现大约在 6-7 亿多年前。
但这样一个共同的祖先,其实是由一个单细胞生命演化出来的。
从单细胞的祖先到多细胞的祖先,具有一些过渡阶段,而胚胎化石"笼脊球",就是其中一个过渡阶段。
殷宗军(右)与英国科学家在瓮安古生物群进行科考
殷宗军解释说,此次发现的胚胎化石"笼脊球"整体呈球形,单个直径不足 1 毫米,保存了精美的多细胞结构。
结果显示,这些"笼脊球"在充满营养物质的厚壁囊包中发育,发育过程既类似动物的单细胞近亲,又更为复杂,显示出有规律的细胞迁移、重组等动物胚胎特有的发育机制。
这就是说,"笼脊球"化石记录了动物由单细胞向多细胞演化的关键一步。正是这一步,为真正有细胞和组织分化的动物出现奠定了生物学基础。
笼脊球化石,a 和 b 是裸露的标本,囊包已丢失,c 和 d 是保存了囊包的标本,e 和 f 是 a 和 b 的局部放大,显示细胞结构细节
殷宗军打比方说,如果把地球上出现的第一个动物比喻成"鸡",那么"蛋"存在着一个复杂的胚胎发育机制,这个研究揭示,这个"蛋"早在 6.1 亿年前就出现了,比"鸡"——动物大量出现早了 4000 多万年。
殷宗军向记者补充说,其实早在 2000 年,就有科学家发现了这种化石的存在,并命名为"笼脊球"。
但当时的化石保存不好,看不到太多的生物学结构,以致长期被忽视。相反,2007 年采集到的化石,通过电子扫描显微镜观察后,发现保存得很好,甚至有清晰的细胞结构,以及完整的囊包等,非常精美。
而这,就是 12 年后引起轰动的化石样品。
笼脊球化石三维重构模型,内部切面显示多细胞结构
"为什么 2007 年发现了化石,而且猜到可能具有很重要的意义,却久久没有研究,而且直到今天才出成果呢?其实,主要是技术上没有得到突破。
"殷宗军解释,因为直径仅 0.4-0.8 毫米,而且由很多很小的细胞构成,这些细胞就更小了,一般的成像技术很难看清楚,之前用电子扫描镜,但只能看表面,不能看清内部结构。
殷宗军说,想了解这个化石到底属于什么生物,在演化生物学方面有怎样的意义,这需要在三维的结构上来研究,这种生物是怎么发育的,早期胚胎是如何一步步生长等。
而这则需要三维成像技术,重构出数百个笼脊球标本的立体结构。
但当时尽管也有一些三维成像技术,但分辨率不够,看不到那么精细。直到 2015 年,这一成像技术在分辨率上才有突破,所以这时候才开始大规模地对这些化石进行扫描并进行分析。
殷宗军介绍,此次研究在瑞士最大的研究单位保罗希尔研究所开展,那里有一个大型的同步辐射装置——瑞士光源,研究人员使用这种同步辐射 X 光,就像医院里,医生给病人拍 CT 一样。
"我们给 233 颗化石拍了 CT, 并获得了 2.5T 的数据。之后,团队花了两年的时间进行分析和处理,到今年才出成果,也才有这篇论文。"殷宗军说。
据英国《每日邮报》14日报道,谢菲尔德大学和华威大学的研究人员日前撰写了一篇题为《蛋壳蛋白质晶核的结构控制》的论文,文中详细阐述了科学家用一台超级电脑“放大”鸡蛋形成过程所得出的结论:一种名为ovocledidin-17(简称OC-17)的蛋白是加速蛋壳生长的催化剂,没有OC-17蛋白,鸡蛋的外表就无法结晶形成蛋壳。这种蛋白将碳酸钙转换为构成蛋壳的方解石晶体。方解石晶体存在于许多骨骼和蛋壳内,但母鸡形成方解石晶体的速度比任何物种都快---每24小时生成6克蛋壳。
谢菲尔德大学工程材料系博士科林·弗里曼介绍说:“科学家以前就发现了OC-17蛋白,并猜测它与鸡蛋形成有关。但在展开细致研究后,我们终于了解到它是如何控制鸡蛋形成过程的。有趣的是,各种禽类似乎都有类似OC-17这样可催化蛋壳形成的蛋白。”弗里曼下结论说:“有了蛋壳、蛋黄和保护小鸡的液体才有地方住,要是没有鸡卵巢里的OC-17蛋白就不可能有鸡蛋。因此,一定是先有鸡再有蛋。”
基督教的思想:
上帝先创造了男人亚当(第一个人类),后来因为看他一个人生活在天地间太过寂寞,于是又创造了女人夏娃,并赋予她身孕的能力。
所以先有男人。
佛教的思想:
他们非常相信如来佛祖的存在,而根据如来在电视剧里的声音来看,他/她/它应该是个男人。
所以先有男人。
中国人的思想:
女涡曾经补天时,见世间了无生气,于是拿了仙土捏人,把这些泥人捏完扔到地上,就成了人。而至今仍然没有人能够解释她捏第一个人时,有没有考虑到性别问题。
所以先有人妖。
唯物主义者的思想:
根据达尔文的发现,人是由猿猴慢慢演变而来的。
所以先有猴子。
歪解:
男人被称为“先生”,意味“男人先出生”
所以先有男人。
中国古生物学家 从6.1 亿年前"笼脊球"胚胎化石中发现 它们在胚胎发育过程中 出现了有规律的细胞迁移和重组 也就是说在历史上某一时刻 一种像鸡但不是鸡的物种 由于基因突变 产出了第一颗“鸡蛋” 因此对单一的 鸡的个体而言 是先有蛋再有的鸡
世界上是先有鸡还是先有蛋呢?没有鸡是怎么有的蛋呢?但是没有蛋又怎么会有鸡呢?这个大家争论了许久的一个问题,如今科学家们终于找到了答案。