1986年7月下旬，澳大利亞海洋學研究船富蘭克林號（ORV Franklin）在澳洲東南部海域進行著一次例行的海洋生物調查。和往常一樣，他們拋下的耙底器，從大約300米深的海底，打撈上來了大量的底棲生物。科研人員們照例對這些生物樣品進行了清洗、過篩和分揀。其中，有十幾個長的像蘑菇樣小東西混在在大量的動物樣品中，并沒有引起大家太多的關注。它們被標為“非瀕危物種”，然后就被福爾馬林固定，然后浸泡在了酒精里保存。在隨后幾年的科考中，這些小東西再也沒有被發(fā)現(xiàn)過，而靜靜躺在酒精中的這批樣品，就這樣一睡就是20多年。

作業(yè)中的海洋學研究船富蘭克林號。圖片：csiro.au/Bill van Aken

然而，它們終于引起了人們的注意。我們都知道，排除種類繁多的昆蟲類，在其他動物中發(fā)現(xiàn)一個新的屬都是極為困難的事情。而這些不起眼的小東西，則有可能是一個新的動物門！并且，它也許是地球上最早出現(xiàn)的多細胞動物類群中的一員。在它們那大小不足1厘米的微小身軀背后，可能隱藏著一個關于地球生命演化的驚天秘密。

在《公共科學圖書館·綜合》（PLoS ONE）9月3日期上，來自丹麥哥本哈根大學的研究人員，就描述了這一神秘的新動物類群，并對它的神秘身份進行了一番探索。

怪異的模樣

這批生物標本，粗看上去就像是小個的蘑菇——基部具有一個柄，柄的上部具有一個盤狀的“蓋”。在蓋子中，還有著眾多呈二叉分支的樹狀的紋路。因此科學家們用“Dendrogram”（樹狀）一詞為它們命名了一個新的屬“Dendrogramma”，同時還建立的新的科“Dendrogrammatidae”，所以姑且將它們稱作“樹狀動物”。依靠樹狀分支數(shù)量以及柄長度的不同，這批樣品能被分為兩個種，即D. enigmatica和D. discoides。
通過對這些樣品的染色和電鏡觀察，科學家們發(fā)現(xiàn)，這些樹狀的分支，其實和“柄”中的通道相互連接，構成了一個分布于動物體內的連續(xù)的管道系統(tǒng)，而整個管道系統(tǒng)的開口在柄的末端。由此可見，這很可能就是樹狀動物分支的消化管道。在開口的部位，還有2-3個突出的“唇部”，科學家們推測，這些底棲的樹狀動物可能是依靠唇部分泌的粘液來捕獲微生物為食。

新屬Dendrogramma下的兩個種：D. enigmatica與D. discoides（*）。

通過對樣品的切片觀察，科學家們發(fā)現(xiàn)了一個更有意思的現(xiàn)象。在整個樹狀動物體內，只有其表皮和管道內壁是分別由一層細胞構成的，而它那半透明的身體的主體部分，則是由膠質纖維構成、不含有細胞結構的！正是這一發(fā)現(xiàn)，讓樹狀動物的身世撲朔迷離了起來。

神秘的身世

在動物的演化歷史上，有幾個重要的里程碑事件。首先，多細胞動物的出現(xiàn)，讓更復雜的動物個體出現(xiàn)成為了可能；隨后，動物體出現(xiàn)了兩個胚層，內外胚層的分化讓位于不同位置的細胞構成了行使不同功能的組織，為今后器官的出現(xiàn)的打下了基礎；再往后，兩側對稱的出現(xiàn)讓動物第一次區(qū)分出了“左右”，更是進一步提高了動物的運動和感知能力。

對于樹狀動物來說，它顯然是一種多細胞動物，并且顯微觀察顯示它具有表皮和胃皮兩層細胞，中間相隔的是厚厚的膠質層，這符合兩胚層動物的特征。但是，它還尚未表現(xiàn)出兩側對稱的特征。因此科學家將它定義為一類“多細胞、兩胚層、非兩側對稱”動物。

新種D. enigmatica 的模式標本。

在現(xiàn)存已知的生物中，符合這一定義的動物包括這幾個類群：海綿動物（Porifera，對，就是海綿寶寶所屬的類群）、扁盤動物（Placozoa）、刺胞動物（Cnidaria）以及櫛水母動物（Ctenophora）。然而，海綿動物和扁盤動物盡管具有雙胚層，但分化并不顯著，也缺乏具有特定形態(tài)的消化管道。而以水螅、水母和珊瑚為代表的刺胞動物，以及以發(fā)光聞名的櫛水母動物則和樹狀動物具有一些類似的特征，如都有中膠層的存在、也具有只有一個開口的消化系統(tǒng)（在腔腸動物中被稱為消化循環(huán)腔）。不過除此之外，樹狀動物和它們的差異還是巨大的。首先，刺胞動物具有能夠發(fā)射刺絲的刺細胞，而櫛水母類則具發(fā)射纏繞粘線的粘細胞，但樹狀動物則缺乏這些結構；其次，從目前的觀察結果看，在樹狀動物上還沒有觀察到這兩類動物具有的諸如感覺囊、緣膜孔以及神經(jīng)系統(tǒng)等結構。由此可見，樹狀動物可能和櫛水母類有較近的關系，但仍是具有獨立特征的一個類群。在分類學上，刺胞動物和櫛水母動物分屬于兩個門，因此，科學家們傾向于將樹狀動物列為一個區(qū)別于前兩者的一個單獨的門。

爭議尚存：最古老的多細胞動物，究竟是什么？

可能發(fā)現(xiàn)一個新的動物的門固然讓人興奮，但是，樹狀動物帶給人們的驚喜不只如此，它所處的演化位置具有更為重要的意義。那么，樹狀動物究竟處于什么位置呢？這要取決于那些處于進化樹最基部的動物們的系統(tǒng)關系。

在傳統(tǒng)上，人們認為最早從進化樹上分出的側枝是海綿動物，因為它具有特殊的胚層反轉現(xiàn)象而不同于現(xiàn)今的任何動物。隨后分支出的是變形蟲集群樣的扁盤動物。而和包括人類在內的兩側對稱動物關系最接近的，則是通常被合稱為腔腸動物（Coelenterata）的刺胞動物和櫛水母動物。如果是這樣，樹狀動物可被視為一類特化的、和腔腸動物關系很近的新類群。

然而，一些新的研究顯示進化樹的根基也許和傳統(tǒng)的認識不同。這讓樹狀動物的價值變得不僅僅是一個新的門這么簡單。一些研究者們認為，櫛水母類由于其獨特的結構特征和化石證據(jù)，或許是最先從多細胞動物的主干上分支了出來。這一假說被稱為“櫛水母優(yōu)先”假說（‘Ctenophora-first’ hypothesis）。那么，如果這一假說成立的話，樹狀動物則很有可能同樣成為從進化樹最基部分離出的側支，換句話說，樹狀動物可能代表了最古老的多細胞動物形態(tài)。

樹狀動物在演化學上可能所處的位置。

有意思的是，同樣在澳洲南部地層中，存在著一群在地球動物演化史上占有重要地位的動物群化石——埃迪卡拉動物群。而在埃迪卡拉動物群中的一些化石，和樹狀動物有著極為類似的形態(tài)特征。例如艾迪卡拉動物群中的一類三葉水母（Trilobozoid medusoids）類群，也具有類似的樹狀分支型結構。埃迪卡拉動物群生活于距今約6億年前的前寒武紀時期，當時它們也生活于深海的海床上。如果排除環(huán)境引起的趨同效應，那么，樹狀動物可能代表了埃迪卡拉動物群的一個孑遺類群。而樹狀動物自身和櫛水母類的較近關系，則表明埃迪卡拉動物群中的一些類群，如上面說到的三葉水母類，屬于真正的多細胞動物（即排除海綿動物和扁盤動物外的所有現(xiàn)生多細胞動物），而并不像之前認為的那樣，整體代表了一個在演化方向上失敗的多細胞動物類群。這將讓人們對最原始多細胞動物的演化史以及埃迪卡拉動物群所處的位置產(chǎn)生顛覆性的認識。

新種D. discoides的結構細節(jié)（A/B/C）以及它與一些化石種類（D: Albumares sp.; E: Rugoconites tenuirugosus; F1: Albumares brunsae; F2: Anfesta stankovskii; F3: Rugoconites enigmaticus.）的比較。

前路依舊漫漫

當然，目前對樹狀動物演化位置的推測主要還是依靠形態(tài)證據(jù)來決定的。由于在福爾馬林和酒精中浸泡的太久，現(xiàn)有標本已經(jīng)無法用于進行分子水平的分析，這就缺乏了至關重要的分子證據(jù)。此外長期的浸泡也多少改變了標本的外觀，讓精細的分析變得越發(fā)困難。而更加令人不安的，是之后的多次考察中再也沒有得到類似的標本。

因此，對于樹狀動物的進一步研究，還得有待后續(xù)標本的獲得。而人們對于多細胞動物的起源和演化，也需要更多像樹狀動物這樣的生物證據(jù)以及更全面分析來厘清各個類群間的關系。樹狀動物已經(jīng)在海底悄然度過了億萬年的時光，我們相信它的再次出現(xiàn)，將為解開地球生命起源和演化這一謎團照亮新的道路。