化石 “球 “有10亿年历史,可能是地球上已知最古老的多细胞生命

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化石 "球 "有10亿年历史,可能是地球上已知最古老的多细胞生命(推特)

【明德网李文涵综合编译】这些球形化石来自于以前在湖底的沉积物。科学家们发现了一个罕见的进化 “缺失环节”,可以追溯到地球上生命的最早篇章。这是一个微观的球状化石,在最早的生物–单细胞生物–和更复杂的多细胞生命之间架起了桥梁。

这个球形化石包含两种不同类型的细胞:圆形的、紧密堆积的细胞,细胞壁非常薄,位于球的中心,而周围的外层是香肠状的细胞,细胞壁较厚。研究人员在一项新的研究中报告说,估计有10亿年的历史,这是已知最古老的多细胞生物化石。

地球上的生命被广泛认为是由原始海洋中出现的单细胞形式演变而来。然而,这种化石是在苏格兰高地西北部曾经是一个湖的底部的沉积物中发现的。科学家们在研究报告中说,这一发现为塑造多细胞生命的进化途径提供了一个新的视角。

“复杂多细胞性的起源和动物的起源被认为是地球生命史上最重要的两个事件”,研究的主要作者查尔斯-威尔曼说,他是英国谢菲尔德大学动物和植物科学系的教授。

谢菲尔德在一份声明中说:我们的发现为这两个方面提供了新的启示。

今天,地球上最早的生物体的证据很少。估计有35亿年历史的微观化石被认为是地球上最古老的生命化石,尽管一些专家质疑所谓的化石中的化学线索是否真正源于生物。

与古代微生物有关的其他类型的化石甚至更早。格陵兰岛的沉积物波纹可追溯到37亿年前,加拿大的赤铁矿管可追溯到37.7亿至42.9亿年前。据《生活科学》先前报道,已知最古老的藻类(地球上所有植物的祖先)化石距今约10亿年,而最古老的动物生命迹象–与古代海绵有关的化学痕迹–至少有6.35亿年,可能多达6.6亿年。

这些微小的细胞化石被科学家们命名为Bicellum brasieri,以三维形式保存得特别好,它们被锁在磷酸盐矿物的结节中,就像岩层中的小黑镜片,大约有一厘米[0.4英寸]厚,”研究的主要作者、波士顿学院韦斯顿天文台地球和环境科学系的研究教授Paul Strother表示。

斯特罗瑟告诉《生活科学》说:“我们把这些东西用金刚石锯切成片,并把它们做成薄片”,把这些片子磨得足够薄,以便光线能够照射进来–这样就可以在显微镜下研究这些三维化石。

研究人员发现不仅仅是一个嵌入磷酸盐的B. brasieri细胞团,而是多个球形细胞团的例子,这些细胞团在不同的发展阶段显示出相同的双重细胞结构和组织。Strother说,这使科学家们能够确认他们的发现曾经是一个活的生物体。

“Bicellum ”的意思是 “双细胞”,而 “brasieri ”是为了纪念已故古生物学家和研究的共同作者Martin Brasier。Strother说,在2014年死于一场车祸之前,Brasier是英国牛津大学的一名古生物学教授。

在直径约为0.001英寸(0.03毫米)的B. brasieri化石中,科学家们看到了他们以前从未见过的东西:化石记录中标志着从单细胞生命过渡到多细胞生物的证据。B. brasieri的两种类型的细胞不仅在形状上有所不同,而且在它们在生物体 “身体 “中的组织方式和位置上也有所不同。

斯特罗瑟告诉《生活科学》:这是正常的单细胞生物中不存在的东西。他说:这种结构的复杂性是我们通常与复杂的多细胞性联系在一起的,例如在动物中。

根据这项研究,目前还不知道B. brasieri代表哪种类型的多细胞系,但是它的圆形细胞缺乏坚硬的壁,所以它可能不是一种藻类。事实上,它的细胞的形状和组织 “更符合合生动物的起源”,作者写道。(Holozoa是一个包括多细胞动物和单细胞生物的群体,是动物的近亲)。

科学家们在苏格兰高地的遗址–以前是一个古老的湖泊–发现了B. brasieri,这是关于早期进化的另一个耐人寻味的难题。斯特罗瑟解释说,地球上最古老的生命形式通常被认为是从海洋中出现的,因为大多数古代化石都保存在海洋沉积物中。他补充说:没有那么多这么古老的湖泊沉积物,所以岩石记录中存在着对海洋化石记录的偏见,而不是对淡水的记录。

因此,B. brasieri是一条重要的线索,说明古代湖泊生态系统可能和海洋一样对生命的早期进化非常重要。Strother说,海洋为生物体提供了一个相对稳定的环境,而淡水生态系统更容易受到温度和碱度的极端变化的影响–当地球上更复杂的生命处于萌芽状态时,这种变化可能刺激了淡水湖的进化。这些发现于4月13日在线发表在《当代生物学》杂志上。原文发表于《生活科学》。

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