科普 科学家发现地球上最早动物栉水母(图)

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http://www.sina.com.cn 2008年04月12日 07:47 新浪科技

世界上第一个动物

　　新浪科技讯 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。”(杨孝文)