为人类寻找油气资源立下汗马功劳几丁虫身世之谜最近才有了答案

2020-09-16 11:47:00 来源：科技日报

当我们挖开5亿—3亿年前的海相沉积岩，随便掰一块，其中可能就会有成千上万个几丁虫化石。

它们小到肉眼几乎看不见，却是数亿年前的海洋霸主。如今，它们安静地沉睡在岩石中，在年代地层和生物地层对比中发挥着重要作用，为人类寻找油气资源立下汗马功劳。

但是，自1931年被首次报道以来，关于这类小虫的生物学属性就一直争论不休，未有定论。

9月2日，科技日报记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所副研究员梁艳与中外同行合作，对几丁虫的生物学属性开展研究，并取得新的认识。相关研究成果已在国际地学期刊《地质学》在线发表。

如何获取食物如何排便，还没有定论

几丁虫是生活在奥陶纪至泥盆纪(4.8亿—2.6亿年前)海洋中的微体生物，它形同瓶瓶罐罐，身长只有几百微米，外面是辐射对称的有机质壳体，里面是柔软的身躯，与其他生物不同的是，它有一个独特的口盖或口塞封闭身体，就像大海中的漂流瓶。

过去，有的科学家猜测它与纤毛虫、有孔虫类似，是一种原生动物。“与足虫、纤毛虫、鞭毛虫、有孔虫相比，它们确实长得很相像，但是这几种虫都没有几丁虫那样的口盖或口塞。”梁艳说，这个盖子和塞子也让科学家非常不解，“几丁虫这种完全封闭的壳体如何从外界环境获得食物，又是怎样向外排出排泄物，还没有定论”。

随着1963年一批像虫卵的标本问世，又有科学家认为它是某种后生动物的卵或卵囊。几丁虫在地层当中是非常容易获得的一类生物化石。然而，科研人员却从来没找到幼年几丁虫个体，更没有见到生殖标本，于是认为它是某一类未知浮游动物卵。直到现在，这还是主流学说。

但是，这些猜测均没有有力证据，反而引发多重争议。

近年来，梁艳与国内外同行合作，就几丁虫的生物学属性提出了新的看法。“我们通过研究331枚保存完好的几丁虫化石，发现它的形态变化很明显，都是从矮胖逐渐变成了瘦长。刺饰也是连续变化的，从口部的简单刺到中部的多根刺再到底部的丛状刺，越来越复杂。”梁艳告诉记者，这意味着几丁虫是纵向生长的，这一现象与几丁虫为卵的学说相去甚远。

为了进一步探索几丁虫的身份，科研团队收集整理了前人发表的57属378种几丁虫的最大最小壳长比，以及6门10纲45种水生无脊椎动物卵的大小。对比结果显示，几丁虫不是无脊椎动物的卵。“我们认为，几丁虫是一类独立的古海洋微体生物。”梁艳说。

显微镜下，几丁虫的生殖过程就像挤牙膏

在收集到的几丁虫化石中，科研人员注意到有一些长相非常古怪。

科研团队采用近红外显微成像、显微CT、双束电子扫描和场发射电子成像等多项技术手段，在数百枚化石中发现，过去被人当作畸变的特异标本，其实是几丁虫生殖瞬间的定格。

在显微镜下观察这些微小化石，几丁虫的生殖过程就像挤牙膏：首先，一个形态相同、个体略小的幼体会从母体底部冒出头来，当幼体在母体内长出外壳后，就与母体脱离，母体底部的“洞”则慢慢回缩消失。有的几丁虫一次生一只幼虫，有的一次生一串。这两种生殖方式与出芽和横裂生殖分别具有一定的相似性，但又有明显不同。

梁艳说，其实从1937年开始就有科学家发现了这类珍贵的标本。但因为当时缺乏技术手段，再加上标本数量太少，这些标本被当成了畸形的、变异的标本来处理。

科研人员还发现，几丁虫幼体的底部都有一个洞。“这个构造也很重要，以前的标本里都没有这个洞。”梁艳表示，这表明，几丁虫在生殖过程中可以与外界环境进行物质交换，直到下一次生殖，类似于蛇、熊等生物冬眠。

“我们研究了几丁虫的超微结构和生殖方式，并结合几丁虫呈辐射对称壳体的形态特征、广泛的古地理分布和生态分布、较为显著的种内差异，判断几丁虫更可能为一类独立的原生生物，而非后生动物的卵或卵囊。”梁艳告诉记者，弄清几丁虫的生物学属性，对年代地层和微体生物进化研究具有重要作用，“它帮助我们找油找矿，但我们却不知道它是什么。这次取得的进展对后续开展生物地层学研究、生物多样性研究有非常重要的意义”。(张晔)

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