陡山沱休眠卵胚胎化石
2007年4月5日，中国科学院的网站上刊登了这样一条消息：《自然》杂志刊登南京古生物所重大成果。该消息说：“中国科学院南京古生物所尹磊明研究员为首的一个科学家小组，最近在早期胚胎化石研究方面取得重大进展，他们发现了迄今为止最早的动物休眠卵化石。该项成果发表在4月5日出版的《自然》杂志上，题为‘陡山沱滞育卵囊中动物胚胎化石’。该发现是目前最早的动物化石可靠记录，将动物的起源时间提前到6.32亿年以前，即动物在新元古代末期大冰期‘雪球’结束之后就已经出现了。与以‘瓮安生物群’为代表的动物化石年代相比，将动物的化石记录前推了5000万年。”消息一出，顿时业内震惊，各大媒体争相报道。真是一石激起千层浪！
被国际学术界誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”便是产自我国云南东部的“澄江动物群”，富含了大量软驱体保存的、栩栩如生的精美化石，揭开了早寒武世后生动物爆发式大辐射的面纱。根据近年贵州瓮安地区发现的多细胞藻类化石和动物胚胎化石，动物的出现可以上溯至5.8亿年前。而本次从湖北宜昌发现的动物休眠卵化石与以贵州‘瓮安生物群’为代表的动物化石年代相比，将动物的化石记录前推了5000万年。“动物休眠卵化石”是怎么一回事？就此本刊记者采访了南京古生物所的尹磊明研究员。
记 者：什么是动物休眠卵化石？
尹磊明：动物有性繁殖产生受精卵，在发育进入胚胎卵裂早期，常形成较厚实的包被膜，用以抵御恶劣环境(如气候寒冷或骤热、营养缺乏等)，在一段时间后待环境适宜，再继续胚胎的进一步发展。这期间的胚胎称作休眠卵(或滞育卵)。湖北宜昌陡山沱组硅质燧石保存的正是动物胚胎卵裂早期的化石及外包被的卵囊胞。
由于从湖北宜昌陡山沱组硅质燧石长时期没有发现与贵州瓮安产出相仿的动物微体化石，人们的眼光和研究的焦点都集聚到了贵州瓮安等地的磷酸盐沉积地层。2005年秋天，为系统收集我国埃迪卡拉纪地层的‘大型复杂疑源类’化石，完善该新地层序列的生物地层资料，科学家小组开始在湖北宜昌地区搜寻早期生命遗迹。宜昌晓峰河剖面被选定为研究重点。考察小组研究了大量陡山沱组发育的燧石结核，并展开逐层采集样品。
回到南京实验室后，我们对化石样品进行进一步的研究。通过实验室的岩石切片，我们从600余个切片中获得了大量原位保存的具显著刺状突起的“化石”。研究发现，“大型具刺状疑源类”在陡山沱组底部就开始出现，并显示出可能的化石分带和潜在的生物地层价值。我们发现一类以前作为疑源类被称为天柱山藻的微体化石具有2至16个分裂球的动物胚胎发育特征。这些分裂球被包裹在有复杂装饰的有机质包被壁内，与现生动物(如节肢动物)的滞育卵囊包内含早期卵裂的胚胎很相似。从而否定了其藻类化石的属性，当然也不是贝雷等认为的巨大硫细菌，而是动物的休眠卵！新发现的动物胚胎被命名为“天柱山卵囊胞”。这次发现共包括几十个5.8亿年前的化石标本，及2个6.32亿年前的化石标本。我们发现，胚胎化石外层被卵囊胞包裹着，这是动物休眠卵的标志。
记 者：什么是大型复杂疑源类？
尹磊明：我国关于有机质壁保存的微体化石(疑源类)的研究已长达近半个世纪，发表的文章和专著达数百篇之多，这些主要以海洋微体浮游植物为主的化石，记录了从太古代至新生代长达25亿～27亿年的海洋基础食物链的演变历程。对它们详细和深入的研究，不仅是生物地层尤其是对前寒武纪、早古生代地层划分、对比的迫切需要；同时也是探究地球早期生命起源和演化，恢复地质早期海洋生态环境的极其重要的信息依据。美国学者Evitt将“疑源类”定义为：“未知或可能多样性生物亲缘关系的小型微体化石，由单一或多层有机成分的壁包封的中央腔组成；对称性、形状、结构和装饰多种多样，中央腔封闭或以孔、撕裂状不规则破裂、圆形开口(圆口)等多种方式与外部相通。”它们是一个未知或不确定生物亲缘关系的有机质壁微体化石类群，据目前研究获知，它们可能代表包括海生杂色藻、绿藻和单细胞原生物的化石有机质壁囊胞，以及一些真菌孢型、高等生物的卵及其他非海相形态类型，我国乃至国际最早记述的“大型复杂疑源类”化石就产于湖北宜昌陡山沱组，早先我们(尹磊明、李再平，1978)把发现不多，没有表现动物特征的具刺状突起的化石标本作为低等植物藻类加以描述，以后相继在我国贵州、陕西、江西等地，乃至北欧、澳大利亚、印度、西伯利亚多个国家和地区的大体同期地层皆有发现。由于它们的生物亲缘关系不明，长期以“大型复杂疑源类”称之，我们的新发现表明，以往从埃迪卡拉纪地层记述的“大型复杂疑源类”，可能大都与动物卵囊胞有密切关系。
尹磊明与A.H.Knoll教授合影
记 者：动物化石记录还会被刷新吗？
尹磊明：动物化石记录还会被刷新！从古老的前寒武纪地层探询动物化石及其遗迹是地球人追根溯源，研究地质历史早期生命起源和分支演化的极其重要的工作。当人们从贵州瓮安等地陡山沱组磷酸盐沉积地层(约为580百万年前)发现和描述动物胚胎化石时，就一直期待找到更多的、保存更好的动物实体化石。早在上世纪70年代，我们从湖北宜昌埃迪卡拉系的灯影组就发现形状怪异的微体化石，当时怀疑是微体动物化石的遗骸，但找不到更多标本以充分证实。此次从湖北宜昌陡山沱组硅质燧石发现原位保存、具有休眠卵囊胞包裹的动物胚胎化石，开启了探寻早期动物化石的新窗口，拓展了人们的思路和研究方法。当前应用现生生物物种中的核醣核酸测试所推算出的多种生物演化分子钟表明，动物的起源应不会晚于12～10亿年前。如此说来，尽管从湖北宜昌获得的6.32亿年前的动物休眠卵囊胞化石是目前已知最古老的动物化石记录，而距离分子钟的推测年龄还很悬殊。当然，地质历史的演变及是否有保存动物遗骸的适宜地层都是造就动物化石记录的重要因素。我们期待在这条追根溯源的漫长进程中，有更多、更精彩的新发现！
记 者：地质古生物学研究的意义？
尹磊明：英国著名科学家达尔文以其毕生精力调查和研究生物的起源和演化，关于占地球历史约6/7漫长的前寒武纪的生物，也即在“寒武纪生物大爆发”之前，在当时他仅能预测应有生物，只是难于保存。在以后相当长的时间，人们将地质历史划分为显生宙和隐生宙，其主要判别标准是隐生宙没有可见的动物实体化石或遗迹。难道多门类的动物是在寒武纪早期突发性的出现在地球上吗？随着地球科学及其他科学技术的发展，人们不仅从前寒武纪未遭受严重变质的岩层中获得愈来愈多的以有机质壳壁保存的微体化石，而且非常幸运地找到更适于保存生物细部结构，以磷酸盐或硅质矿物渗透矿化作用擅长的磷块岩和硅质燧石。我国贵州瓮安，湖北宜昌等地前寒武纪晚期沉积形成的陡山沱组就是最好的例证。从中发现和收集的，包括动物胚胎、微体动物(小春虫)化石等都向世人表明，随着研究工作的不断深入，将会有更多、更精彩的动物化石被揭示。其实，早在19世纪至20世纪初，人们就在加拿大的阿瓦朗半岛和非洲的纳米比亚发现临近寒武纪早期的、以印痕或铸型保存的可疑动物化石。直至1946年，澳大
利亚科学工作者才详细记述了澳大利亚南部发现的同类化石，这便是人们熟知的“埃迪卡拉生物群”。埃迪卡拉的名字来自南澳大利亚得里亚的埃迪卡拉山。1946年科学家曾在这里发现显生宙以前的化石。2004年，国际地层委员会将距今630至542百万年前的时期正式取名为“埃迪卡拉纪”，其间形成的地层序列建立了新的“埃迪卡拉系”。在我国与“埃迪卡拉系”相当的是我国南方广泛出露原震旦系上部岩层，包括陡山沱组和灯影组。而多类型和典型的“埃迪卡拉生物群”多见于565百万年以晚至542百万年的地层。因此，从我国陡山沱组发现和记述的动物化石，不仅补充和填补了艾迪卡拉后生动物遗迹，而且，将可能的动物实体化石追溯到更早地质时期。我们这次从湖北宜昌晓峰河陡山沱组近底部发现的动物休眠卵化石，更将早先贵州瓮安陡山沱组中、上部产出的动物胚胎化石记录，往前推了近5000万年。
记 者：目前，我国地质古生物研究的现状如何？
尹磊明：该项涉及的面很宽，限于能力，我个人难以洞察和概括。不过，在探寻和研究早期生物化石领域，我国有愈来愈多的中、青年科学工作者在为之勤奋地调查研究，我国幅员辽阔、有广泛出露和多样化的前寒武纪岩石地层，其中埋藏和保存着丰富的生物化石遗迹，随着科学技术的不断发展，与国外同行合作日趋频繁，必将取得更多、更丰硕的成果！
后续：
在匆匆结束采访后，尹磊明研究员出差了。他又奔赴新的“战场”，因为他相信“将会有更多、更精彩的动物化石被揭示”！
尹磊明简介
尹磊明，1963年南京大学地质系地层古生物专业毕业，自1963年至今在中国科学院南京地质古生物所从事前寒武纪、早古生代疑源类和微体藻类化石研究。1992年分别为“中国前寒武系-寒武系界限地层学和古生物学”、“吉林浑江大阳岔寒武系-奥陶系界限层型剖面研究”两项获中国科学院自然科学一等奖的主要成员；1993年为“中国古生态”获中国科学院自然科学三等奖的主要成员。他编著的《中国疑源类化石》一书，对我国前寒武纪、古生代海洋微体浮游生物化石(疑源类)做了系统总结。
1979、1985年分别随代表团去澳大利亚和朝鲜考察新元古代和寒武纪典型剖面；1983、2001年赴瑞典与瑞典乌布萨拉大学古生物研究院的Ｇ.Vidal和M.Moczydlowska博士合作研究早寒武世疑源类；1986年赴比利时与比利时皇家科学院古生物部F.Martin博士合作研究早奥陶世疑源类；1993、1995年赴美与美国哈佛大学有机生物系A.H.Knoll教授合作研究新元古代微体化石；1992、1996、1998年赴波兰短期考察和合作研究早古生代疑源类。受美国加州大学著名科学家W.SCHOPF教授的邀请，尹磊明研究员将于2008年7月27日至8月2日参加在美国加州大学生命起源和进化研究中心召开的“世界远古微观化石高端讨论会”。参加会议的是来自12个国家的30位代表。届时，陡山沱动物休眠卵化石将是尹磊明研究员向与会者介绍的主要内容之一。