寒武紀早期寬川鋪生物群中的古球蛋（顯微CT數據）



古球蛋化石厚囊包及其顯微結構



古球蛋藝術重建（A）以及現代水生無脊椎動物休眠卵囊包顯微結構（B-G）



古球蛋表面裝飾（A-D）、直徑（E）以及各種化石和現代動物休眠胚胎直徑統計（F）
（）據中國科學院南京地質古生物研究所：近日 ， 中國科學院南京地質古生物研究所副研究員殷宗軍等人在國際著名地學雜志《地質學》（Geology）上發表了關于寒武紀早期寬川鋪生物群中疑難化石“古球蛋”的最新研究成果 。
本次研究采用高分辨率顯微CT技術首次重構了寒武紀早期磷酸鹽化疑難化石古球蛋的三維結構，證明古球蛋化石是后生動物的滯育胚胎（休眠卵） 。該研究不僅厘定了古球蛋化石的生物學屬性，更重要的是為研究早期動物發育機制的起源和演化、寒武紀早期淺海海洋環境氧化程度，以及評估埃迪卡拉紀-寒武紀轉折期疑源類化石的生物學屬性帶來了新的啟示 。
古球蛋化石是寒武紀早期全球廣布的一種磷酸鹽化微體球形疑源類，在我國揚子板塊寒武系底部寬川鋪組大量出現 。自1977年首次報道以來其生物學屬性一直不明 。雖然有學者猜測它們可能是早期后生動物的卵，但缺乏可靠的證據做支撐 。
殷宗軍等人采用南京古生物所高分辨率顯微CT掃描并重建了古球蛋化石的三維立體結構，發現古球蛋具有實心的瘤狀表面裝飾、巨厚的多孔狀囊包以及囊包包被的處于不同分裂階段的細胞團 。內部細胞團在分裂過程中遵循不增長分裂模式，即生物個體的總體積在細胞分裂過程中無明顯變化 ， 而隨著細胞分裂的進行，細胞數量越來越多但單個細胞體積越來越小 。以上這些生物學特征和現代水生無脊椎動物比如鰓足類、輪蟲等的休眠卵非常一致，表明古球蛋化石很可能是寒武紀早期動物的滯育/休眠胚胎 。
該發現證明了古球蛋化石作為后生動物休眠胚胎的生物學屬性，為研究動物早期發育方式提供了新的材料，佐證了動物胚胎休眠機制的古老起源 。埃迪卡拉紀陡山沱組滯育胚胎在埃迪卡拉紀末期消失，但動物的這種特殊的發育機制并未消失，且延續至今 。
現代水生動物通過發育休眠卵來渡過諸如水體缺氧等不利于繁殖的惡劣環境 。古球蛋在寒武紀早期全球廣布也暗示當時海洋（淺海）水體的氧化程度遠未達到正常水平 。該發現為人們重新評估寒武紀早期廣泛分布的疑源類化石的生物學屬性也帶來了啟示 。
論文信息：Zongjun Yin, Duoduo Zhao, Bing Pan, Fangchen Zhao, Han Zeng, Guoxiang Li, David J. Bottjer, and Maoyan Zhu. Early Cambrian animal diapause embryos revealed by X-ray tomography. Geology, 2018
相關報道：中國科學家揭示寒武紀疑難化石“古球蛋”生物學屬性
（）據中新網南京3月8日電（楊顏慈）：采訪人員8日從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉，通過高分辨率顯微CT技術 ， 該所副研究員殷宗軍博士等重構了寒武紀早期磷酸鹽化疑難化石——古球蛋的三維結構，在全球范圍首次證明古球蛋化石是后生動物的滯育胚胎(休眠卵) 。
近日 ， 這一關于古球蛋的最新研究成果發表在國際著名地質學雜志Geology上 。
專家介紹，古球蛋可以簡單理解為遠古動物的休眠卵 。由于當時環境不佳，普通卵無法順利孵化，于是不少動物會選擇用厚囊包將自己包裹起來，進入休眠狀態 ， 等到環境適宜再進行孵化 。很多現代水生無脊椎動物都有這樣的生存策略 。
在漫長的地質學研究中，古球蛋作為寒武紀疑難化石 ， 其生物學屬性成為學界亟待攻破的課題 。
殷宗軍告訴采訪人員，古球蛋化石是寒武紀早期全球廣布的一種磷酸鹽化微體球形疑源類，在中國揚子板塊寒武系底部寬川鋪組大量出現 。自1977年首次報道以來，其生物學屬性一直不明 。雖然有學者猜測它們可能是早期后生動物的卵 ， 但缺乏可靠的證據做支撐 。
在本次研究中，殷宗軍等人采用高分辨率顯微CT，掃描并重建了古球蛋化石的三維立體結構，發現古球蛋具有實心的瘤狀表面裝飾、巨厚的多孔狀囊包以及處于不同分裂階段的細胞團 。
據殷宗軍介紹，古球蛋內部細胞團在分裂過程中遵循不增長分裂模式，即生物個體的總體積在細胞分裂過程中無明顯變化 。而隨著細胞分裂的進行，細胞數量越來越多但單個細胞體積越來越小 。以上這些生物學特征和現代水生無脊椎動物的休眠卵非常一致，表明古球蛋化石很可能是寒武紀早期動物的滯育/休眠胚胎 。
該發現不僅厘定了古球蛋化石的生物學屬性，證明其的確是后生動物的休眠胚胎 ， 為研究動物早期發育方式提供了新的材料，佐證了動物胚胎休眠機制的古老起源 。此外，該發現還有重要的生態學意義 。

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