新發現將多細胞生物起源提前15億年

2020-11-29 科學技術部

    由法國等多國科學家組成的研究小組在7月1日出版的英國《自然》雜誌上稱,他們對來自加彭的化石的最新研究發現,多細胞生物起源於21億年前,而非此前人們認為的6億年前。

  該研究團隊由法國普瓦捷大學的阿伯德拉扎克·阿爾巴尼教授領導。據研究人員介紹,地球上最早的生命跡象出現於35億年前,主要以原核生物形式存在,原核生物是一種無細胞核的單細胞生物,包括細菌和藍細菌,是現存生物中最簡單的一群。在距今約6億年前的寒武紀,各種生物以爆炸性的速度湧現,這種現象被古生物學家稱作「寒武紀生命大爆發」。

  然而,生命的多樣化過程實際上發生於距今35億年到6億年前的元古代,在此期間出現了真核生物,它們與原核生物的最大不同是擁有細胞核,而且具有更複雜的組織和新陳代謝形式。不過,此前科學家很少發現中元古代(距今16億年至10億年前)之前多細胞生物存在的證據。

  該研究團隊於2008年在加彭的弗朗斯維爾意外發現了250多個保存完好的生物化石,並對其中100多個進行了深入細緻的研究。科學家對其周圍沉積物進行測算,結果表明,這些化石已有21億年的歷史。另外,這些化石標本的長度介於10—12釐米之間,非常大而且結構複雜。科學家表示,它們既不可能是原核生物,也不可能是單細胞真核生物。

  在分析中,研究人員採用了很多先進的技術來確定這些化石標本的屬性,以及重構當時的生活環境。比如,利用離子探測器對化石中各種硫同位素的成分進行測定,得以精確了解各種有機物的比例。研究人員也藉助超複雜的高解析度3D掃描儀繪製出了這些標本的3D圖像,結果顯示,這些生物化石正是多種組織的結合體,而且它們也是迄今為止發現的最古老多細胞真核生物。

  研究人員還指出,這些多細胞生物可能曾在一個狹窄的海洋環境中(大約20—30米)過著非常寧靜的生活,但也會周期性地遭遇海浪和暴風雨的侵襲。在約24.5億年前到20億年前之間,該地區的氧氣濃度突然增加,導致這些多細胞生物加速繁殖;但在約19億年前,該地區的氧氣突然減少。為何會出現氧氣突然增加的現象,將是這些科學家接下來研究的重點。

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