從蝸牛殼到人類股骨，動物的“硬骨架”從何而來？位于陜西西安的西北大學(xué)張志飛教授團隊29日通報，在華北寒武紀早期猴家山組5.1億年前地層中，首次發(fā)現(xiàn)由上皮組織控制生長的礦化骨骼——“開腔骨”化石，為地球動物骨骼起源提供迄今最早組織學(xué)證據(jù)。成果以亮點封面論文發(fā)表于美國地質(zhì)學(xué)會旗艦期刊《GEOLOGY》2025年第10期。

Geology 2025年第10期封面

團隊利用顯微CT、聚焦離子束-電鏡聯(lián)用等技術(shù)，對數(shù)百枚僅300微米的骨片開展亞微米級掃描，發(fā)現(xiàn)表面保存完整的蜂巢狀多邊形網(wǎng)，其形態(tài)、尺度與現(xiàn)生珠母貝棱柱層有機質(zhì)框架高度一致，表明礦化過程受表皮細胞嚴密調(diào)控。研究據(jù)此推斷，5億年前的開腔骨類已具備現(xiàn)代真后生動物“上皮組織誘導(dǎo)、有機框架成骨”機制，否定了其屬海綿動物的傳統(tǒng)認識。

華北寒武系第四階猴家山組中保存多邊形有機質(zhì)框架結(jié)構(gòu)的開腔骨骨片

寒武系第四階猴家山組開腔骨骨片上保存多邊形有機質(zhì)框架結(jié)構(gòu)（A—D）與軟體動物棱柱層的多邊形結(jié)構(gòu)（E—H），在大小與形狀上均有極大的相似性

專家指出，該發(fā)現(xiàn)把“組織控礦”記錄前推至寒武紀大爆發(fā)最早期，證實當(dāng)時低等疑難動物也能構(gòu)建復(fù)雜礦化骨骼，為“捕食者——獵物軍備競賽”假說提供關(guān)鍵組織學(xué)支撐。項目由國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃資助，被評審專家譽為“古生物學(xué)與生物礦化交叉的里程碑”。

開腔骨骨片礦化恢復(fù)圖，指示開腔骨骨片的形成與礦化受表皮細胞控制

來源:陜西日報 責(zé)編:楊雪