46億歲的地球,曾是一個毫無生機的星球。真核生物的出現給這個死氣沉沉的世界帶來了顏色,動植物在地球上遍地開花。
那麼,真核生物是什麼時候出現的?多年來,科學家一直在尋找答案。近日,這個謎底終於揭開。中科院南京地質古生物研究所的研究員在山西五臺山一帶發現了距今約21億年的真核生物化石,為真核生物起源提供了重要證據。相關研究成果發表在國際學術刊物《前寒武紀研究》上。
現代快報+/ZAKER南京記者 阿里亞
真核生物,讓地球多姿多彩
生活在這個地球上,你有沒有想過,地球上為什麼會有這麼多生命?這些生命是從什麼時候開始有的?
時光倒流到約46億年前。那時的地球毫無生機,空氣中幾乎沒有氧氣。荒蕪了20多億年後,在距今約25億年前,地球氧氣含量暴增。
「緊接著,地球經歷了第一次全球性的冰川時代,絕大部分生物滅絕。」該研究首席作者、中科院南京地質古生物研究所研究員尹磊明說,冰川事件之後,意外發現了真核生物的遺蹟。
「這表明,在距今約25億年前,地球上可能已經出現了真核生物。」尹磊明介紹,真核生物通常分為植物、動物、真菌等。真核生物的出現令地球生機勃勃,變幻無窮。
尹磊明告訴現代快報記者,真核生物起源是生命演化史上的裡程碑事件,但是距今約25億年前的化石資料非常有限。「由於缺少決定性的化石證據,真核生物起源也被稱為生物界僅次於生命起源的第二大謎團。」
這些化石大小只有幾十微米
2002年,尹磊明帶領的團隊在山西五臺山一帶意外發現了零星的幾顆真核生物化石。2015年至2019年,團隊對山西五臺山地區的地層和生命演化做了進一步的觀察和研究。
這一次,他們收穫很大。「山西五臺山地區的早期地層出露比較齊全,最老的地層大概距今30多億年,還有距今約25億年到16億年的地層。」尹磊明介紹,他們在五臺山地區發現了大量保存完好的化石。
根據測算,這些化石已有19億年至21億年的歷史。這些罕見的古老生物化石大小只有幾十微米,稱為「微體化石」。
「在野外,用肉眼根本看不到這些化石,它們藏在沉積巖當中。」尹磊明說,他們把這些沉積巖帶回南京,通過巖石切片和浸泡等方法,好不容易找出了化石。
在顯微鏡下,這些小化石「原形畢現」:大部分化石表面有紋飾且直徑較大。「這些化石多半是綠藻化石,生活在古代的海洋中。」尹磊明說,它們具備了真核生物化石的特徵。
「此次發現表明,在距今約19億~21億年前,地球上已經出現了真核生物。真核生物起源是非常重要的問題,這項研究為解答這個問題提供了關鍵性的化石證據。」尹磊明透露,下一步,他們想尋找距今25億年前後的真核生物化石,「真核生物起源可能在更早的地質時期就已經出現了,我們想進一步論證。」