中科院Nature发表生物研究新文章

　　

生物通报道 来自中国科学院南京地质古生物研究所的研究人员报告称，他们在埃迪卡拉(Ediacaran)动物胚胎化石中发现了细胞分化、生殖细胞系与体细胞系分离以及程序性细胞死亡的迹象。这些重要成果发布在9月24日的《自然》（Nature）杂志上。

中国科学院南京地质古生物研究所的袁训来（Xunlai Yuan）研究员和弗吉尼亚理工学院的肖书海(Shuhai Xiao)教授是这篇论文的共同通讯作者。袁训来长期从事“地球早期生命起源、演化和环境背景”的研究，在早期多细胞真核生物的起源和辐射方面的研究取得了重要进展。发表SCI论文51篇，其中Science杂志上4篇，Nature杂志3篇。

瓮安生物群是发现于我国贵州瓮安磷矿区埃迪卡拉纪陡山沱组上磷矿段的一个磷酸盐化特异埋藏化石库。其中以三维立体形态保存的动物胚胎化石，作为迄今为止全球最古老的后生动物化石记录之一，为人们了解后生动物的起源和早期演化历程提供了精美绝伦的研究材料。自1998年以来，瓮安生物群就以动物化石的发现而引起了国际古生物学界的广泛关注。

其中最富有争议及有可能最重要的陡山沱组化石就是球形化石，其发育有带复杂表面装饰的外包膜。球形化石显示一种palintomic细胞分裂模式，即在细胞分裂过程中，随着分裂进行生物体并不长大而子细胞的数量越来越多，体积却越来越小。这些化石被各种解读为硫氧化细菌、单细胞原生生物、mesomycetozoean样holozoans，与团藻有着密切关系的绿藻、早期后生动物或扁虫动物的囊胚等。但目前仍不了解它们的完整生命周期，也不确定它们是否有细胞分化个体发育阶段，使得难于对它们的各种系统发生学说进行验证。

在这篇新文章中，研究人员将焦点放到了以往研究忽略的陡山沱组黑色磷块岩薄片上，重新获得了一些新的球形化石。这些化石代表了以往发布的囊胚样化石的后期发育阶段，它们显示出细胞分化、生殖细胞系与体细胞系分离以及程序性细胞死亡的迹象。它们的复杂多细胞性与它们和细菌、单细胞原生生物或mesomycetozoean样holozoans具有系统发生亲缘关系的说法之间存在矛盾。获得的证据还表明了陡山沱组化石不太可能是冠群 ( crown group)动物或是volvocine绿藻。

由此，研究人员得出结论，这些化石与细胞分化的多细胞真核生物，包括干群（stem-group）动物或藻类关系密切，同时他们表示还需要更多的数据来进一步确定陡山沱组化石的确切系统发生亲缘关系。

（生物通：何嫱）

作者简介：

袁训来

现任职于中科院南京地质古生物研究所，研究员，博士生导师，微体古生物研究室主任。现任中国古生物学会常务理事，中国动物学会进化分会委员，中国科学院研究生院兼职教授，西北大学兼职教授，国际地层委员会埃迪卡拉系分会选举委员。《科学通报》特邀编辑,《古生物学报》副主编，《生物进化》科普杂志主编，《地层学杂志》和《微体古生物学报》编委。政协南京市第11、12届委员会常委。

长期从事“地球早期生命起源、演化和环境背景”的研究，在早期多细胞真核生物的起源和辐射方面的研究取得了重要进展。如，对“蓝田生物群”进行了系统研究，为宏体真核生物的早期演化提供了最古老的化石证据；首次提出了多细胞藻类的起源和辐射模式；发现了最早期无脊椎动物的实体化石证据；在早寒武纪的地层中发现了以海绵动物化石为主的新的化石生物群；命名和深入研究了当今国际早期生命领域广泛关注的“瓮安生物群”等。大部分成果发表在国际一流刊物上（包括“Science”上发表了论文4篇、“Nature”3篇、“PNAS”3篇和“Geology”5篇等。SCI论文51篇。被引用1331次。主持和参与的2项成果被评为“中国十大基础研究进展”（2005，2007）。共发表论文106篇，专著2部。

生物通推荐原文摘要：

Cell differentiation and germ–soma separation in Ediacaran animal embryo-like fossils

Phosphorites of the Ediacaran Doushantuo Formation (~600 million years old) yield spheroidal microfossils with a palintomic cell cleavage pattern1, 2. These fossils have been variously interpreted as sulphur-oxidizing bacteria3, unicellular protists4, mesomycetozoean-like holozoans5, green algae akin to Volvox6, 7, and blastula embryos of early metazoans1, 2, 8, 9, 10 or bilaterian animals11, 12. However, their complete life cycle is unknown and it is uncertain whether they had a cellularly differentiated ontogenetic stage, making it difficult to test their various phylogenetic interpretations……