北京时間10月27日晚，《自然》（Nature）雜誌以“長文”（Article）形式刊發了我校早期生命研究團隊張志飛教授指導的博士生張志亮等人的最新成果——《化石證據揭示苔蘚動物門起源於寒武紀早期》，宣告在陝南鎮巴縣發現了地球上已知最早的苔蘚動物（苔蘚蟲）化石。
張志亮是論文第一作者，西北大學為第一完成和通訊組織。這是由舒德幹院士領銜的西北大學早期生命與環境創新研究團隊自1996年以來在《自然》（Nature）《科學》（Science）上發表的第15篇論文。
該研究進一步支持了舒德幹團隊提出的“三幕式寒武紀大爆發”假說，完善了寒武紀地球動物樹歷時四千萬年的構建過程，有效地銜接了三大動物亞界（基礎動物、原口動物和後口動物）爆發性、分階段出現的化石證據鏈。
寒武紀大爆發是地球上已知最為宏偉的兩側對稱動物的生命爆發事件。在距今5.4-5.18億年前，地球海洋中突然爆發性地出現了包括脊椎動物在內的幾乎所有現代動物的早期祖先代表。但是，地質歷史中非常重要的動物門類—苔蘚動物門，卻一直缺乏確鑿的寒武紀化石記錄，它們個體微小、群體生活、模組化生長、生態複雜，一直以來被認為是奧陶紀大輻射的產物。
西北大學研究團隊在陝南鎮巴縣小洋壩剖面燈影組西蒿坪段的生物碎屑灰岩中，通過酸蝕處理實驗，發現了毫米級的微體化石。經課題組前期研究，聯合澳大利亞麥考瑞大學教授、西北大學兼職教授Glenn A. Brock，並與中國科學院南京地質古生物研究所、英國自然歷史博物館、瑞典自然歷史博物館等國際學者合作研究，認為這些微體化石是地球上最早的苔蘚動物化石，揭示了這一門類的寒武紀起源。經過52個特徵、18個類群和2個外群的貝葉斯和最大簡約法分支系統學分析，表明寒武紀的苔蘚蟲化石Protomelission為苔蘚動物的基幹類群，代表最原始的祖先類型。這一發現，將苔蘚動物的起源向前推進了至少5千萬年。
此外，通過掃描電鏡（SEM和BSEM）、X射線斷層掃描（µ-CT）分析，張志亮等認為苔蘚蟲群體的多層次的可塑性和複雜性的模組化構建起源於5.3億年前，闡明了寒武紀大爆發期間重要的生態創新。
苔蘚蟲個體微小，體表為鈣質或幾丁質蟲室，屬於典型的包殼造礁動物，通常生活在其它殼體動物或者硬底質海洋表面。該化石在陝南泥質灰岩中的發現，表明了寒武紀苔蘚動物與後期屬種相似，適宜在清澈的硬底質環境中生活。這揭示了泥頁岩化石庫中缺乏苔蘚動物化石的原因。該類化石的研究對理解地球宜居性演變以及底棲（草根）動物如何改造地球、適應地球的過程有重要意義。
舒德幹指出，“在5.3億年前地層中發現苔蘚動物門的源頭，這非常了不起，需要年輕人有堅實的基礎知識和堅韌不拔的探索精神。同時，這件事再次完美地支持我們提出的‘三幕式寒武紀大爆發’假說的正確性，或者說它進一步證實了這個假說具有可靠的科學預言性。”
文章連結：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04033-w