科學家們不能就第一批動物是何時進化的達成一致——研究希望結束這場爭論。信用:uux.cn/Gorodenkoff/Shutterstock
（神秘的地球uux.cn）據對話（羅斯·安德森）：據估計，目前有近800萬種動物生活在地球上，構成了地球上有記錄的生物多樣性的大部分，並居住在幾乎所有的環境中。然而，在地球曆史的大部分時間裏，動物是完全不存在的。
第一批動物的出現標誌著地球生命史的轉變。當然，作為動物，這也是我們起源的故事。如果沒有動物，我們的星球將會是一個非常不同的世界。
幾個世紀以來，動物最初進化的確切時間問題一直困擾著科學家。就連查爾斯·達爾文都被難住了。他預言了從簡單的單細胞生物到複雜動物的漫長進化曆史。然而，達爾文所知的最古老的動物化石，大約在5億年前，大到肉眼可見，並且通常有外殼和骨骼。
我的團隊的研究希望通過一種新的方法來解決這個問題。
為什麽動物進化有爭議
科學家們過去認為，動物化石是在大約5億年前的一個時期突然出現的，這個時期被稱為寒武紀大爆發，這樣命名是因為化石記錄似乎顯示了這個時期複雜生命的突然繁榮。我們知道第一批動物在海洋中進化，憑借它們移動和挖掘的能力，它們從根本上改變了地球的碳循環。
然而，自達爾文以來，古生物學家又發現了數千種化石，其中一些比寒武紀大爆發還要古老。人們在20世紀50年代在岩石中發現了被稱為埃迪卡拉生物群的外形奇特的生物，並將其追溯到大約5.74億至5.39億年前(埃迪卡拉紀)。一些埃迪卡拉生物群化石代表了已知的最古老的動物化石。
然而，這些最新的進展隻是將動物化石記錄帶回到目前為止。關於更古老和更簡單的動物化石的報道已經發表。例如，來自加拿大麥肯齊山脈的海綿狀化石大約有8億年的曆史。但是這些更古老的化石還不能最終證明是動物。它們可能是藻類，也可能根本不是化石。
此外，化石的存在並不一定證實了動物進化起源的日期。隻有一小部分生命變成了化石，這意味著化石記錄充滿了空白。
由於沒有確定的第一批動物化石，古生物學家轉向分子生物學，利用遺傳學追溯祖先。這項技術被稱為分子鍾，其工作原理是對現代動物的遺傳基因進行采樣，並比較它們的DNA。物種間DNA的差異顯示了進化的程度。
雖然分子鍾隻能提供動物起源時間的估計，但大多數都集中在大約8-7億年前，遠在動物化石記錄的埃迪卡拉紀之前。

Dickinsonia是埃迪卡拉生物群中的物種。鳴謝:uux.cn/阿裏薩達工作室/Shutterstock
這給了我們兩個關於動物起源的估計，相隔超過2億年。一方麵，化石可以追溯到5.74億年前，而另一方麵，分子鍾表明動物的年齡可能高達8億年。
讓時光倒流
在我們最近的論文中，我和我的同事提出了一種估計動物起源時間的新方法。我們沒有記錄最古老的動物化石，而是首先考慮哪種岩石可以保存這些動物。
動物的體型決定了什麽樣的岩石能使它變成化石。許多動物的外殼和骨骼可以保存在大多數類型的沉積岩中，如砂岩，它們最初是河流中的沉積物。然而，最初的動物沒有殼和骨骼。動物在後來進化出了這些結構。
通過研究沉積物，例如大約有5 . 08億年曆史的加拿大伯吉斯頁岩化石層，我的團隊發現，缺少外殼或骨骼的動物化石，如蠕蟲，通常局限於富含粘土礦物的岩石中。粘土具有抗菌特性，可以阻止動物軟組織的腐爛。

作者提供
我們測試了比埃迪卡拉紀(6.35億年前)更早的地質年代的岩石，以找出哪些岩石含有使第一批動物成為化石所必需的富含粘土的成分。來自加拿大、挪威和俄羅斯的大約7 . 9億年前的稀有岩石具有必要的富含粘土的特性。
雖然這些岩石可以保存第一批動物，但它們都不行。這表明動物化石在這個時間點是不存在的，不是因為它們不能被保存下來，而是因為它們不存在——動物還沒有進化。
古生物學家現在需要在地球上搜索更多的地質遺址，以確認最年輕的富含粘土的岩石，這些岩石可能保存了第一批動物，但沒有動物化石。這將幫助我們找到動物起源的真正時間。

(责任编辑：黃誌瑋)