究竟是先有雞還是先有蛋?科學家發現」關鍵「化石,對此給出答案

不論從哲學上還是科學上來講,先有雞還是先有蛋這件事一直都爭論了上千年。這種謎一般的因果關系到底應該怎樣判斷,如果從哲學的角度來看,恐怕永遠不會有結果。為什麼會這樣呢?

到底誰先出來?

雞和蛋的問題背后帶來的是一個形而上學的困境,古希臘哲學家亞里士多德曾對這個問題感到疑惑,而他認為無論具體是哪個,它們兩者必然都是一直存在的。

同樣的問題困擾了眾多哲學家,不過科學家們表示,這個關于哲學上的思考些許可以暫停了,因為他們已經找到了確鑿的證據。

為什麼說雞和蛋是同時存在的?蛋在生物的演化過程中究竟是怎樣的?雞和蛋的發現揭示了怎樣的問題?而它們在此之前又是什麼樣子?本文將從埃迪卡拉紀發現的胚胎化石以及生物演化這兩個方面來解答這些問題。

接下來一起看看關于先有雞還是先有蛋,科學家們是如何解釋的吧。

「雞蛋」化石

這項研究發現是中科院南京地質古生物研究所與英國、瑞典等各國科學組織共同調查的成果,并在貴州甕安獲得了化石證據。

這份化石證據被稱作 「籠脊球」,這是一種多細胞生物。根據地質學判斷這份化石來自6.1億年前的埃迪卡拉紀。這個時代是地球非常古老的一個時期,剛剛結束的元古代,顯生宙時期給地球生命帶來了不一樣的生命活力。

南京地質古生物學副研究員殷宗軍是這次考察活動的主要成員之一,他們的研究記錄已經進行了十多年,并且一直集中在貴州地區的地質學調查。 初期,研究人員發現了貴州地區海洋生物化石的形成歷史,以及過程演變。

一直到 甕安生物群,這里是籠脊球的主要的發現地,并且后來還陸續發現了233塊籠脊球化石標本。從化石標本來看, 籠脊球整體呈一個球形,而它的直徑大小不超過1毫米,同時還保留了多細胞結構。

通過高精度的電子輻射三維成像,科學家利用先進的數碼技術重新解構了數百個籠脊球化石標本,并仔細地揭示了它們的立體結構。

進一步的研究顯示,甕安生物群是一個豐富的微化石地區,并且生物結構仍然保持著較高的亞細胞水平,并且包含了一系列的發育過程。

籠脊球的最大的特點在于它籠狀的外觀和實心的形態,這在甕安生物群中非常罕見。另外它們相對較小的細胞和組織形成了一個獨特的中空球形籠,并由分支的細胞鏈和放射狀的細胞鏈分隔開來。

在已有的標本中,包含樣本細胞的總體積隨著大小廣泛且連續地增加,除了晶狀體階段。而單個細胞的平均體積在身體中心與周邊的細胞之間幾乎沒有變化。這說明標本和細胞大小之間的變量沒有明確的相關性,不同大小類別中單個細胞的體積保持在相似的范圍內。

因此細胞總體積的增加主要是通過添加細胞而不是增加單個細胞的體積來實現,但額外的細胞必須通過細胞分裂和生長而出現,由于沒有觀察到這一問題, 科學家推斷這一定是在細胞分裂時發生的。

換而言之,這些籠脊球化石樣本分析或許揭示了生命從單細胞走向多細胞的過程。

填補進化史的空白

早期的研究過程發現,碗狀的細胞簇位于貝殼的底部,細胞在貝殼內分裂生長,然后細胞向內移動,并填滿了中央空間。與此同行研究的英國科學家認為,新的化石證據可以 排除穴居藻類(同樣也屬于籠脊球)的替代解釋,比如 紅藻就不會經歷這個過程。

關于籠脊球的討論科學家們集中在原核生物和真核生物的比對中,例如藍藻、微囊藻等。它們的細胞團分支排列容易讓人聯想到籠脊球,但微囊藻不包含這種浮游構象的球體,并且它們缺少籠脊球這樣封閉的包膜。

而巴塞羅那進化生物學研究所的生物學家同樣也在研究類似的問題,一種名為魚孢子蟲的生物是許多魚類的寄生蟲,但有的是無脊椎動物的寄生蟲。

這些寄生蟲會膨脹,然后產生許多復制出來的DN[A·片]段,并發育成128個新細胞,細胞會在分裂之前就在簇內移動,且作為單個細胞游走。

綜合這些對比,籠脊球的細胞整體排列讓科學家們不禁想起它和魚孢子蟲和動物胚胎的囊胚腔。 類似的胚胎發育過程與單細胞生物很像,但又更為復雜,并且表現出有規律的細胞遷移、重組等許多 動物胚胎特有的發育機制。

如果是這樣的話,那麼籠脊球和這種孢子生物有一個共同的祖先,生命邁向動物胚胎的第一步可能早在真正的動物出現之前就已經出于進化中了。

參與此次研究的研究員 殷宗軍說道,如果將進化過程中的動物比作一只雞的話,那麼這些復雜的籠脊球胚胎發育過程就是雞所生的蛋,它們之間連接了動物的單細胞祖先和多細胞祖先橋梁。

同時他還指出,籠脊球的化石年份表明,這顆「雞蛋」揭示了動物祖先演化向未來邁出了關鍵一步,并為真正有細胞以及組織分化的動物出現奠定了生物學基礎。

要知道,古生物學家一直在尋找這種化石,因為它們能夠闡明動物是如何朝著與眾不同的防線上進化。近年來搜索發現了許多現存動物譜系的化石,最早能夠追溯到5.42億年前的寒武紀時期。

但除了寒武紀生物大爆發,此后的搜索便變得愈加困難,有一部分來自更早的年代 ,然而這些物種經歷了演化后,有的還在有的卻已經滅絕。動物的DNA研究表明,基因突變大致以穩定的速度出現,科學家通過不同動物譜系的突變研究表明, 所有現存動物的共同祖先生活在大約7.5億年前。

因此,此次的發現無論從化石研究還是古生物學方面來講,都填補了中間這一塊空缺的拼圖,所以科學家們如此興奮。盡管相關的研究還充滿不少爭議,但是該研究小組的科學家們相信,要完全分析理解這些數據只不過是一個時間問題而已。

關于我們,關于進化

最后說到生物進化的這個問題上,人們長期爭論不休的問題如今終于有了一個大概的答案。當下次被人問起是先有雞還是先有蛋時,我們可以從科學的角度來闡述這個問題,不要再去糾結這個哲學問題,不然它可能真的沒完沒了。

進化對于生命來講至關重要,自然選擇和遺傳漂變是影響生物進化的兩個關鍵因素。其中影響力較大,但并不多見的環境壓力在生命演化中也起著決定性的作用。

科學家們的研究表明,有機體的出現,包括后來生物多樣性、滅絕事件都是生命演化和形成的關鍵,并且不管是什麼生物,它們都有一個共同的祖先。

從原核生物到真核生物,從單細胞到多細胞,此后的生命形式越來越復雜。當第一批多細胞生物出現后不久,1000多萬年后來到了寒武紀大爆發,眾多姿態各異的生物開始出現,植物、動物發展出了自己獨特的生命形式。

后來有了真菌,植物開始被分解,節肢動物、昆蟲也緊隨起步。一直到兩棲動物的首次出現,羊膜動物、鳥類、爬行動物、哺乳動物,地球的生命越來越繁盛。

我們人類作為生命進化歷史中的一小部分,如今借助科學的力量終于可以回顧遙遠的過去。同時這些研究也不僅僅只是揭示了物種起源演化,它在醫學、計算機方面同樣也能有突出的表現,并為下一次的演化做好準備。

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