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——华南震旦系发现八辐射螺旋动物，为早期动物系统树再添新枝
中国和瑞典古生物学家在我国贵州震旦系陡山沱组上部，年龄大约在5.8亿年左右的又一个化石宝库——江口翁会，发现了一个可能代表新的动物门类的实体化石。以往在贵州著名的瓮安生物群中曾经报道过最古老的化石动物群，包括海绵动物、腔肠动物等早期动物类群，但大多是以动物卵和胚胎的形式保存的，只能借助显微镜才能研究它们的形态特征。而新发现的动物实体化石，可使早期动物的研究、探讨放大到厘米的尺度，让人们可以直接目睹伊迪卡拉纪早期动物的风采。
中国地质科学院地质研究所唐烽、尹崇玉研究员等与瑞典国家自然历史博物馆史蒂芬?本格森院士合作研究的论文“华南伊迪卡拉纪的八辐射螺旋动物”刊登在中国地质学会主办的《地质学报》（英文刊）2008年第一期上。
新化石发现于陡山沱组上部的黑色泥质页岩中，呈黑色的碳质压膜保存。它的形态为椭圆的盘形，直径25–31毫米，在微体动物统治的早期动物世界里，属相当罕见的巨型动物。它们具有八条侧缘平滑、呈螺旋状向外辐射，并被压扁的碳质旋臂，排列规则就像螺旋星系——“仙女座大星云”中的旋臂一样，是目前见到的最早的八辐射动物的祖先。因而，被中瑞学者命名为“八臂仙母虫”，属名中的‘Andromeda’即为仙女座的意思(化石图)。
八臂仙母虫的旋臂是致密的碳质实体，最大宽度可达2毫米，厚度接近1毫米，表明这些旋臂在生命体活着的时候是圆柱状的。旋臂的近端汇聚在盘体的中央，远端互相叠置，并在盘体边缘形成封闭的环状。经显微镜下仔细观察，确认化石体可能被封闭在一个包膜中，这种有限生长的体态证明它们是成体化石。并进一步认为，可能有一个扁平的膜囊结构包裹着旋臂，旋臂间隙中充满流动的有机质，导致包膜没有折叠或开裂等现象的保存。然而，在化石体中央没有口孔或触手等构造的保存。另外，在旋臂边缘和化石体周缘也没有发现任何纤毛保存的痕迹(复原图)。
正是由于八臂仙母虫缺乏水母一样的适于游泳的纤毛或伞状缘膜，并且旋臂是致密实心的，所以，研究者认为它们很有可能不是一个远洋浮游动物，很可能是营底栖生活的动物。因为，绝大多数水生动物都没有浮游的器官，所以缺少浮游器官或缺少适应主动游泳的证据，最可能的解释是这种生物为底栖生活方式(生态图)。
另外，由于没有保存口孔或触手等构造，目前还无法推测该生物是如何取食的，所以中央盘体和旋臂的功能也不能确定。由于这些原因，要想确定这些性状简单的八臂仙母虫的确切分类位置是相当困难的，它们与现生动物门类几乎没有可对比性。目前，真正八辐射对称的体态仅在栉水母动物和腔肠动物的八射珊瑚中可以见到，不过它们在个体发育中也出现两侧对称的体制特征。例如：现生的栉水母动物由八列附着密集纤毛的栉板包围形成，体现出明显的八辐射对称性，但每条栉板都呈两侧对称的特点。八射珊瑚有八条触手和八瓣肌肉质肠系膜分隔的体腔。上述两类动物的化石记录稀少，在寒武纪的页岩中曾有八辐射栉水母动物化石的报道。然而，古生物学家基于种系发生的解释预测在新元古代应该出现八辐射的后生动物。但是，将八臂仙母虫与上述这些八辐射形态生物类别进行比较，还存在不少疑问。例如，其旋臂呈现杆状实心的碳质实体，缺失象栉水母动物那样整齐排列纤毛的栉板。又如，仙母虫旋臂在中央汇聚，这一特点又难与八射珊瑚的肠系膜和腔肠动物的生殖囊相比较。
目前，比较公认的最早后生动物化石记录是华南伊迪卡拉纪陡山沱期发现的球状胚胎化石，年龄接近630百万年。但是，这些化石仍有多种解释，最近的一个观点认为它们代表巨大的硫化细菌，与现生的一类硫细菌非常相似。然而，这种解释引发了更多的争论，原因是被推测的动物胚胎类型，一直没找到成年个体或者成长阶段所对应的化石记录。旅美学者肖书海等认为陡山沱组螺旋状缠绕的胚胎化石表面具螺旋孔洞特征，可能与管状分枝的后生动物有关。但是，由于没有发现胚胎和成体之间的化石类型，这种推测是十分牵强的。
目前，从陡山沱组中新发掘的这类宏体化石，与上述更老的胚胎化石具有共同的螺旋特性，使研究者相信它们很可能代表那些具螺旋特性胚胎化石的成体阶段。它们共有的特征是螺旋状体制，既与软体动物胚胎发育中的螺旋式卵裂不相同，又不存在于其它后生动物中。如此规则相似的螺旋式结构，可能标志着多细胞生命的一个未知的新分支，它们在个体发育的很早期就建立了螺旋式排列和生长的体制。可能在大约6.3至5.5亿年期间的伊迪卡拉纪，地球表面的浅海中曾经生活着一个新的后生动物基干类群，它们代表早期动物系统树上的一个新的进化分支(进化树图)。
加拿大著名的古生物学家汉斯?霍夫曼教授认为，在同时代的地层中尚未见过与八臂仙母虫类似的化石。不过，本文作者一致认为，它们与澳大利亚南部出土的典型伊迪卡拉生物群成员之一——三星盘虫 (Tribrachidium) 有一定关系。
三星盘虫是钱币大小的盘状印痕化石，在南澳的伊迪卡拉纪地层中曾发掘出很多这样的化石。其三条辐射臂自中心也呈螺旋状展开，但与八臂仙母虫相比旋臂形态更为复杂，中央有鳞球状的凸起，由此辐射分叉出旋转对称的辐射臂，这种特征与伊迪卡拉纪末期和早寒武世地层中出现的三射旋转对称的三叶动物化石，特别是两类具辐射分叉的臂状结构的盘状化石Albumares和Anfesta可能关系密切。最近有消息说，在澳大利亚时代相当的地层中也发现了与新化石极为相似的印痕化石。因此，“八臂仙母虫的发现还具有重要的地层对比意义，它不仅找到瓮安生物群胚胎化石与庙河生物群宏体碳质压膜化石的有机联系，而且搭建了与澳大利亚典型伊迪卡拉生物群对比的桥梁。”，中国地质科学院尹崇玉研究员说。
华南伊迪卡拉纪由老到新先后发现，大约6.3－5.8亿年的瓮安生物群；大约5.8－5.5亿年的庙河生物群和大约5.5－5.42亿年的西陵峡生物群或高家山生物群。但迄今为止，在我国与典型伊迪卡拉生物群相类似的化石仅发现一例，即湖北三峡灯影组石板滩段发现的宏体化石拟恰尼虫(Paracharnia)。
典型的庙河生物群发现在湖北三峡地区陡山沱组顶部黑色页岩中，包括众多分枝的多细胞藻类和推测为后生动物的宏体化石(见生态图)，还包括一种具螺旋臂的印膜化石，当时研究者认为是遗迹化石，定名为旋掘迹(Eilscaptichnus)。这次八辐射螺旋动物实体化石在相当于“庙河生物群”的层位首次发现，不仅重新认定了“庙河生物群”中的八旋痕迹化石为八辐射螺旋动物化石的真实属性。而且，由于辐射对称动物为典型伊迪卡拉动物群的重要成员之一，从而为我国震旦纪陡山沱晚期出现的生物群与澳大利亚典型伊迪卡拉生物群对比提供重要依据，也可望对大陆漂移研究及华南板块与澳洲板块的联系研究提供新的依据。
“在陡山沱组发现如此规则而独特的宏体化石确实令人惊奇。具八个螺旋辐射臂的翁会标本，不论它最终的归属如何，都将支持这样的观点，即后生动物的体制类型(包括螺旋动物、辐射动物和两侧动物门类)的分化可能发生于6亿年以前的伊迪卡拉纪早期”，唐烽研究员这样总结道。
八臂仙母虫
仙母虫复原图
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仙母虫生态图 |