甕安生物群是發(fā)現(xiàn)于我國(guó)貴州甕安磷礦區(qū)埃迪卡拉紀(jì)陡山沱組上磷礦段的一個(gè)磷酸鹽化特異埋藏化石庫(kù),。其中以三維立體形態(tài)保存的動(dòng)物胚胎化石，作為迄今為止全球最古老的后生動(dòng)物化石記錄之一,，為人們了解后生動(dòng)物的起源和早期演化歷程提供了精美絕倫的研究材料,。自1998年以來(lái)，甕安生物群就以動(dòng)物化石的發(fā)現(xiàn)而引起了國(guó)際古生物學(xué)界的廣泛關(guān)注,。不過(guò),，這些動(dòng)物胚胎化石的生物學(xué)屬性仍然存在一些爭(zhēng)論。2011年曾有學(xué)者將這些動(dòng)物胚胎化石和一種具有palintomic cleavage的原生生物進(jìn)行對(duì)比（palintomic cleavage是指細(xì)胞分裂過(guò)程中,，隨著分裂進(jìn)行生物體并不長(zhǎng)大,，而子細(xì)胞的數(shù)量越來(lái)越多、體積卻越來(lái)越?。?，認(rèn)為甕安生物群中之前被解釋為動(dòng)物胚胎的化石可能是比多細(xì)胞動(dòng)物低等的原生生物。然而這一假說(shuō)因?qū)⒍嗉?xì)胞藻類(lèi)和動(dòng)物胚胎化石混為一談而遭到了諸多國(guó)內(nèi)外同行的質(zhì)疑。
甕安生物群中拉長(zhǎng)的胚胎化石標(biāo)本
拉長(zhǎng)標(biāo)本的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
拉長(zhǎng)標(biāo)本的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
動(dòng)物胚胎化石的埋藏模式簡(jiǎn)圖
現(xiàn)代動(dòng)物胚胎（海膽）首次細(xì)胞（有絲）分裂過(guò)程
最近,，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所朱茂炎研究員團(tuán)隊(duì)成員殷宗軍博士等人在甕安生物群中發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)呈橄欖狀的化石標(biāo)本,。這類(lèi)標(biāo)本和之前被解釋為動(dòng)物胚胎的球形化石標(biāo)本一樣，發(fā)育有帶復(fù)雜表面裝飾的外包膜（殼）,。然而它們拉長(zhǎng)的形態(tài)以及表面裝飾隨著標(biāo)本拉長(zhǎng)而在赤道區(qū)發(fā)生規(guī)則的生物學(xué)變形不禁讓人聯(lián)想起動(dòng)物胚胎進(jìn)行第一次有絲分裂時(shí)的形態(tài)變化,。為了驗(yàn)證這些標(biāo)本究竟是否是正處于第一次細(xì)胞分裂期間的化石，研究人員使用了當(dāng)前最先進(jìn)的三維無(wú)損成像手段——同步輻射相位襯度顯微斷層成像技術(shù),，對(duì)這些標(biāo)本進(jìn)行了三維結(jié)構(gòu)重建,。三維結(jié)構(gòu)重建數(shù)據(jù)顯示，每一顆標(biāo)本內(nèi)部均可見(jiàn)兩個(gè)完整的卵裂球,。不同標(biāo)本因長(zhǎng)短軸比不同,，內(nèi)部?jī)蓚€(gè)卵裂球之間接觸的緊密程度也不同。而這一特征恰好與動(dòng)物胚胎在首次有絲（細(xì)胞）分裂不同階段的形態(tài)相吻合,。這一發(fā)現(xiàn)一方面表明甕安生物群中某些拉長(zhǎng)的標(biāo)本內(nèi)部并沒(méi)有包含成千上萬(wàn)的孢子細(xì)胞,，它們可能是處于首次細(xì)胞分裂階段的動(dòng)物胚胎，而不是處于孢子釋放階段的原生生物,；另一方面也支持了胚胎化石帶多邊形狀表面裝飾的外包膜（殼）并非滯育卵囊胞的觀點(diǎn),。
另外，細(xì)胞（有絲）分裂作為一個(gè)持續(xù)時(shí)間非常短暫的生物學(xué)過(guò)程（不同類(lèi)群的動(dòng)物胚胎單次細(xì)胞分裂時(shí)間從幾秒到幾個(gè)小時(shí)不等）,，被捕獲并精美地保存在化石里,，這本身就是個(gè)令人驚訝的埋藏學(xué)現(xiàn)象。那么在這神奇的現(xiàn)象背后究竟存在怎樣的秘密呢,？研究人員發(fā)現(xiàn),，甕安生物群中同一層位的動(dòng)物胚胎化石保存質(zhì)量參差不齊，有些標(biāo)本保存了完好的細(xì)胞甚至亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),，而有些標(biāo)本則腐爛嚴(yán)重,，胚胎生物學(xué)結(jié)構(gòu)破壞殆盡，可見(jiàn)很多磷酸鹽化的微生物絲狀,、球狀體等,。根據(jù)保存質(zhì)量的不同，這些化石被劃分保存質(zhì)量精美,、保存質(zhì)量一般,、保存質(zhì)量較差等三個(gè)埋藏級(jí)別。在此基礎(chǔ)上結(jié)合前人現(xiàn)代埋藏學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,，研究人員概述了這三個(gè)不同埋藏級(jí)別的化石各自的埋藏過(guò)程,，并提出假說(shuō)認(rèn)為，間歇性熱泉或/和涌升流等區(qū)域性的地質(zhì)事件,，很可能是快速殺死當(dāng)時(shí)生活在淺海區(qū)的動(dòng)物胚胎的元兇,。
該研究獲得了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助,。相關(guān)成果已在線(xiàn)發(fā)表在地學(xué)綜合性學(xué)術(shù)期刊Gondwana Research上（生物谷Bioon.com）。
生物谷推薦的英文摘要
Gondwana Research doi: 10.1016/j.gr.2013.01.008
Biological and taphonomic implications of Ediacaran fossil embryos undergoing cytokinesis
Zongjun Yin,， Pengju Liu,， Gang Li， Paul Tafforeau,， Maoyan Zhu
A collective of three-dimensionally (3D) phosphatized animal embryos with elongated olive
shapes was discovered from the fossiliferous Ediacaran Doushantuo Formation (635-551Myr)
in Weng’an,， Guizhou， southwest China. In order to reconstruct 3D architectures of the
specimens without destroying them,， a non-destructive imaging technique termed propagation
phase contrast synchrotron X-ray microtomography (PPC-SR-μCT) was applied in concert
with scanning electron microscopy (SEM). The results show that the embryos were enclosed
in a thin capsule with an ornament of cell-like polygons on the surface. Moreover,， each
elongated specimen consists of two blastomeres inside the sculptured capsule， and the
geometric relationship of the two blastomeres in each specimen suggest that these specimens
probably represent cleaving embryos during different phases of cytokinesis. This is the first
detailed description of Doushantuo fossil embryos undergoing cytokinesis,， and this new
discovery supports the view that not all of the ornamented Doushantuo embryos are at
diapause stage. Additionally,， the rare phenomenon that the dynamic cytokinesis process was
captured and fixed in fossils yields valuable insights into the taphonomic process of animal
embryos before early diagenesis.
