地球上最早的動物，究竟有多早？

出品：科學大院（ID：kexuedayuan）

作者：陳孝政（科學院南京地質古生物研究所）

監製：科學院計算機網路信息中心 科普博覽

前不久，我們剛借著皮皮蝦的東風，介紹了古生物學家新發現的一種古老的節肢動物——奇蝦，那麼，這種生活在距今5.2億年前的「吃貨」生物會是地球上最早出現的動物嗎？

很顯然，答案是：No！

那麼，問題來了，地球上最早的動物究竟是誰呢？

迄今為止，就數科學院南京地質古生物研究所殷宗軍博士等人在2015年甕安生物群中發現的貴州始杯海綿（Eocyathispongia qiania）了。

喏，它長下面這個樣子：

貴州始杯海綿（Eocyathispongia qiania）

可是這最早的動物到底是有多早呢？這對於古生物學家來說一直是個謎。

不過，就在最近，同樣是來自科學院南京地質古生物研究所的古生物學家——周傳明研究員等，在湖北宜昌樟村的坪剖面埃迪卡拉系陡山沱組的上磷礦層頂部，發現了一層凝灰質岩石，並通過SIMS鋯石U-Pb獲得其年齡為609±5Ma（註：Ma即百萬年）。

詳細的岩石地層學、同位素化學地層學和生物地層學對比顯示，湖北樟村坪剖面上磷礦層和貴州甕安磷礦剖面上磷礦層（甕安生物群的產出層位）為同一時期的沉積。

因此，該數據限定了埃迪卡拉紀甕安生物群的年齡為609±5Ma。

Q1甕安生物群是個啥？

說起甕安生物群，其主要產於貴州甕安埃迪卡拉系陡山沱組含磷地層。

貴州甕安和湖北樟村坪地區埃迪卡拉系陡山沱組綜合地層對比

它以磷酸鹽化方式精美保存了多種類型的微體真核生物化石，包括帶刺疑源類、多細胞藻類，以及管狀和球狀微體化石，其中一些球狀化石曾經被解釋為動物胚胎和微體後生動物，隨後這些化石的生物屬性在國際學界引起了持續而深入的爭論。

這類生物群為新元古代全球性冰期結束后多細胞真核生物的輻射提供了關鍵的化石證據。

然而地質學家們長期以來都沒有獲得其可靠的年齡，前人有過的報道也只是甕安磷礦陡山沱組磷塊岩全岩Pb-Pb等時線年齡為572Ma—599Ma（即5.72億-5.99億年），但是可靠性和精度都沒有得到學界認同。

甕安生物群放射性同位素年齡的缺失在一定程度上影響了人們對埃迪卡拉紀生物演化進程的認識，部分學者認為甕安生物群的出現早於埃迪卡拉動物群，而也有部分學者認為甕安生物群和埃迪卡拉動物群是同步演化的。

之前我們也說起過有關甕安生物群的情況（詳見：寒武紀生命大爆發——真相不止一個），大家也可以進行參考。

Q2 609±5Ma又是什麼情況？

甕安生物群的年齡被限定在609±5Ma，也就是說，作為地球上最早的動物，甕安生物群中的貴州始杯海綿，出現在距今約6.09億年左右。

但是這6.09億年到底是怎麼得到的呢？這就要先說說凝灰質岩石。

顧名思義，凝灰質岩石就是指凝結火山灰等碎屑物質而成的岩石。

這種岩石裡面常有一種名為鋯石的硅酸鹽礦物，形成於岩漿噴出地面冷卻之際，其中往往含有鈾和鉛等元素，而且這些元素不容易從鋯石礦物中流失。

實驗用的鋯石

作為放射性同位素的鈾有著穩定的半衰期，衰變後會變成鉛，只要通過檢測鋯石中的鈾鉛比例並進行計算，就可以推算鋯石形成的時間，也就是岩漿噴出地面並沉積的時間。

岩漿噴出地面並沉積的時間

其實打磨后鋯石的外觀還與鑽石十分相似呢！

但是，保存甕安生物群的地層及其上下層位中，一直沒有找到凝灰岩沉積，更不用說測年用的鋯石了，而其他用來測年的方法和材料，誤差也實在太大。

鑒於湖北樟村坪剖面上磷礦層和貴州甕安磷礦剖面上磷礦層（也就是甕安生物群的產出層位）為同一時期的沉積，研究人員就可以將樟村坪剖面上磷礦層與現有的資料進行對比，數據限定埃迪卡拉紀甕安生物群的年齡了。

這次的發現以強有力的證據證明，甕安生物群的出現是早於埃迪卡拉動物群（距今580Ma出現）的。

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