此前,研究人員發現的類似古老化石痕跡來自大約6億年前的埃迪卡拉紀。新發現的古化石所處時期的特徵是雙氧化達到峰值和生物多樣性的激增。
管狀體中充滿了在粘土礦物層中發現的黃鐵礦晶體(由生物組織中的細菌轉化而成)。水平層為已經化石化的微生物席。
《美國國家科學院院刊》2月11日出版的論文稱,法國國家科研中心(CNRS)和普瓦捷大學等發現了最古老的運動性化石痕跡。在此之前,研究人員發現的遺蹟來自5.7億年前,而這一新證據卻已經有21億年的歷史。化石是在加彭Franceville盆地的沉積物中發現的,科學家在此處還發現了最古老的多細胞生物。
若干年前,地質學家Abderrazak El Albani帶領的團隊在加彭發現了現存最古老的多細胞生物化石。因此,科學家將地球上多細胞生命的出現時間重新確定為21億年,比之前的結論提前了大約15億年。研究人員發現,這種豐富的生物多樣性與大氣的雙氧化峰值同時出現,並在平靜的海洋環境中發展。在同樣的地質礦床中,研究人員發現了活動性的化石痕跡。這表明,在這個原始的海洋生態系統中,部分多細胞生物非常複雜,能夠在富含有機物的淤泥中移動。研究人員利用無損成像技術:X-射線計算機微層析技術對這些痕跡進行了三維重建和分析。研究人員發現,這些微微彎曲的結構是管狀的,直徑僅有幾毫米,貫穿於沉積巖中。幾何和化學分析表明,它們是具有生物性的,與沉積同時出現。
新化石痕跡位於微生物生物膜化石附近,生物膜化石在表層沉積層間形成了生物席。這種現象背後的故事是:生物為了尋找營養元素和分子氧而抱團運動。雖然很難確定這些生物元素的確切形式,但研究人員認為它們可能與變形蟲比較類似。變形蟲在資源稀缺時,會聚集在一起,為尋找更有利的環境而移動。
已知的最古老的運動痕跡可以追溯到5.7億年前,這一結論也得到了分子時鐘的證實。新發現的21億年前的運動性化石痕跡為科學家提出了新的問題:這種生物學革新究竟是形成更完善的運動方式的前奏,還是當時大氣氧率大幅下降導致的結果?
科界原創
編譯:燈絲
審稿:三水