| 16億年藻類化石揭示真核生物起源 |
| 同時為研究光合作用出現提供線索 |
本報訊 關於多細胞生物（由此衍生出後來的植物和動物）起源的爭論已經持續了幾十年。為了確定這些「真核生物」是何時出現的，研究人員需要保存完好的化石，連同一些獨有的特徵，例如被膜包圍的複雜內部結構。如今，一組新發現的16億年前的化石或許有助於揭開真相。
主持這項研究的斯德哥爾摩瑞典自然歷史博物館古生物學家Stefan Bengtson認為，這些化石可能代表了最古老的紅藻，因此是迄今為止發現的最古老的真核生物標本。如果它們確實是紅藻，則可以將進行光合作用的藻類和植物的起源時間向前推進幾億年。
研究人員在印度中部的一個區域發現了3組這樣的化石。第一組化石看起來像是一堆硬幣，研究人員將其命名為Denaricion mendax，或為一個細菌群落。另兩組化石被稱為Rafatazmia chitrakootensis和Ramathallus lobatus，看起來如同由細長的纖維分離出的小房間。
研究人員在3月14日出版的《科學公共圖書館—生物學》上描述了這一發現。
Bengtson表示，人們之前曾發現了可能是真核生物的更古老化石。然而迄今為止，還沒有人能夠看到它們的內部結構從而確認這一點。
基於對這些化石進行的X射線成像分析，研究人員發現在Rafatazmia內部有看起來複雜而保存完好的結構。這些結構包括一個像植物一樣的細胞壁，以及被稱為隔膜的內部分割器。Bengtson認為，隔膜結構表明，這些化石絕對屬於紅藻，因此它是一種真核生物，並且具有光合作用的能力。
美國新澤西州新布朗斯維克市羅格斯大學進化生物學家Debashish Bhattacharya表示，如果這是真的，這些化石將有助於研究人員縮小一項重要的進化事件的年代範圍。這將是一個有機體吞噬光合藍藻細菌的時間點。然而與被破壞不同，這些藍藻細菌最終演化為在真核生物中進行光合作用的細胞機制。科學家之前估計這一切最早發生在距今15億年前至6億年前。
然而Bhattacharya並不確定這些化石是否真的像Bengtson和他的同事所說的那樣在進化樹上代表了紅藻的祖先。Bhattacharya認為這些化石更有可能代表了一個非常古老的分支。但是Bhattacharya表示，它們當然是某一類紅藻，並且顯然是真核生物。
另一方面，英國劍橋大學古生物學家Nicholas Butterfield對此卻提出了質疑。Butterfield說，這些化石可能與紅藻共享了某些特徵，但需要有除了隔膜之外的更多特徵才能讓他相信這是真正的真核生物。Butterfield表示，也許需要其他類似的發現，或者找到決定性的真核生物結構，例如一個不規則形狀的細胞壁。
無論如何，古生物學家認為，這些新化石要強於其他研究人員之前提出的一些最古老真核生物的例子。
研究人員指出，很難精確定位古代化石在進化樹上的位置，因為在數十億年前，許多生物表面上都是非常相似的。「這是該研究領域的一個問題。」Butterfield說，「你後退一步，審視一番後說，『哇，這塊化石看起來有點像另一塊化石。』」
Bengtson也承認，很難搞清這些化石在進化樹上的確切位置。「我們永遠無法證明它們有100%確定的親緣關係。」他說，「但我們非常自信這是最好的推斷。」
真核生物是其細胞具有細胞核的單細胞生物和多細胞生物的總稱，它包括所有動物、植物、真菌和其他具有由膜包裹著的複雜亞細胞結構的生物。真核生物與原核生物的根本性區別是前者的細胞內含有細胞核，因此以真核來命名這一類細胞。所有的真核生物都是由一個類似於細胞核的細胞（胚、孢子等）發育出來，包括除病毒和原核生物之外的所有生物。許多真核細胞中還含有其它細胞器，如粒線體、葉綠體、高爾基體等。真核生物與古核生物、原核生物並列構成現今生物三大進化譜系。（趙熙熙）
《中國科學報》 (2017-03-16 第2版 國際)