幫人類找油找礦多年 幾丁蟲的身世之謎最近才有了答案

當我們挖開5億—3億年前的海相沉積岩，隨便掰一塊，其中可能就會有成千上萬個幾丁蟲化石。

它們小到肉眼幾乎看不見，卻是數億年前的海洋霸主。如今，它們安靜地沉睡在岩石中，在年代地層和生物地層對比中發揮着重要作用，為人類尋找油氣資源立下汗馬功勞。

但是，自1931年被首次報道以來，關於這類小蟲的生物學屬性就一直爭論不休，未有定論。

9月2日，科技日報記者從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉，該所副研究員梁豔與中外同行合作，對幾丁蟲的生物學屬性開展研究，並取得新的認識。相關研究成果已在國際地學期刊《地質學》在線發表。

如何獲取食物如何排便，還沒有定論

幾丁蟲是生活在奧陶紀至泥盆紀（4.8億—2.6億年前）海洋中的微體生物，它形同瓶瓶罐罐，身長只有幾百微米，外面是輻射對稱的有機質殼體，裏面是柔軟的身軀，與其他生物不同的是，它有一個獨特的口蓋或口塞封閉身體，就像大海中的漂流瓶。

過去，有的科學家猜測它與纖毛蟲、有孔蟲類似，是一種原生動物。“與足蟲、纖毛蟲、鞭毛蟲、有孔蟲相比，它們確實長得很相像，但是這幾種蟲都沒有幾丁蟲那樣的口蓋或口塞。”梁豔説，這個蓋子和塞子也讓科學家非常不解，“幾丁蟲這種完全封閉的殼體如何從外界環境獲得食物，又是怎樣向外排出排泄物，還沒有定論”。

隨着1963年一批像蟲卵的標本問世，又有科學家認為它是某種後生動物的卵或卵囊。幾丁蟲在地層當中是非常容易獲得的一類生物化石。然而，科研人員卻從來沒找到幼年幾丁蟲個體，更沒有見到生殖標本，於是認為它是某一類未知浮游動物卵。直到現在，這還是主流學説。

但是，這些猜測均沒有有力證據，反而引發多重爭議。

近年來，梁豔與國內外同行合作，就幾丁蟲的生物學屬性提出了新的看法。“我們通過研究331枚保存完好的幾丁蟲化石，發現它的形態變化很明顯，都是從矮胖逐漸變成了瘦長。刺飾也是連續變化的，從口部的簡單刺到中部的多根刺再到底部的叢狀刺，越來越複雜。”梁豔告訴記者，這意味着幾丁蟲是縱向生長的，這一現象與幾丁蟲為卵的學説相去甚遠。

為了進一步探索幾丁蟲的身份，科研團隊收集整理了前人發表的57屬378種幾丁蟲的最大最小殼長比，以及6門10綱45種水生無脊椎動物卵的大小。對比結果顯示，幾丁蟲不是無脊椎動物的卵。“我們認為，幾丁蟲是一類獨立的古海洋微體生物。”梁豔説。

顯微鏡下，幾丁蟲的生殖過程就像擠牙膏

在收集到的幾丁蟲化石中，科研人員注意到有一些長相非常古怪。

科研團隊採用近紅外顯微成像、顯微CT、雙束電子掃描和場發射電子成像等多項技術手段，在數百枚化石中發現，過去被人當作畸變的特異標本，其實是幾丁蟲生殖瞬間的定格。

在顯微鏡下觀察這些微小化石，幾丁蟲的生殖過程就像擠牙膏：首先，一個形態相同、個體略小的幼體會從母體底部冒出頭來，當幼體在母體內長出外殼後，就與母體脱離，母體底部的“洞”則慢慢回縮消失。有的幾丁蟲一次生一隻幼蟲，有的一次生一串。這兩種生殖方式與出芽和橫裂生殖分別具有一定的相似性，但又有明顯不同。

梁豔説，其實從1937年開始就有科學家發現了這類珍貴的標本。但因為當時缺乏技術手段，再加上標本數量太少，這些標本被當成了畸形的、變異的標本來處理。

科研人員還發現，幾丁蟲幼體的底部都有一個洞。“這個構造也很重要，以前的標本里都沒有這個洞。”梁豔表示，這表明，幾丁蟲在生殖過程中可以與外界環境進行物質交換，直到下一次生殖，類似於蛇、熊等生物冬眠。

“我們研究了幾丁蟲的超微結構和生殖方式，並結合幾丁蟲呈輻射對稱殼體的形態特徵、廣泛的古地理分佈和生態分佈、較為顯著的種內差異，判斷幾丁蟲更可能為一類獨立的原生生物，而非後生動物的卵或卵囊。”梁豔告訴記者，弄清幾丁蟲的生物學屬性，對年代地層和微體生物進化研究具有重要作用，“它幫助我們找油找礦，但我們卻不知道它是什麼。這次取得的進展對後續開展生物地層學研究、生物多樣性研究有非常重要的意義”。