新的微體化石表明復(fù)雜生命的早期出現(xiàn) _微體化石

像這里看到的一樣，微化石包含在黑色燧石中。信用:埃里卡·巴洛
據(jù)賓夕法尼亞州立大學(xué)（馬特·卡羅爾教授）：根據(jù)一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組的說(shuō)法，來(lái)自西澳大利亞的微化石可能捕捉到了生命復(fù)雜性的一次飛躍，這與地球大氣和海洋中氧氣的增加相一致。
這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《地球生物學(xué)》雜志上，為大氧化事件提供了一個(gè)罕見(jiàn)的窗口，大約在24億年前，地球上的氧氣濃度增加，從根本上改變了地球的表面。
科學(xué)家們說(shuō) ，這一事件被認(rèn)為引發(fā)了大滅絕，并為更復(fù)雜生命的發(fā)展打開(kāi)了大門(mén) ，但在發(fā)現(xiàn)新的微化石之前，化石記錄中幾乎沒(méi)有直接證據(jù) 。
“我們展示的是第一個(gè)直接證據(jù) ，將大氧化事件期間不斷變化的環(huán)境與生命復(fù)雜性的增加聯(lián)系起來(lái)，”通訊作者Erica Barlow說(shuō)，她是賓夕法尼亞州立大學(xué)地球科學(xué)系的附屬研究教授。“這是一種假設(shè)，但化石記錄太少，我們無(wú)法驗(yàn)證。”
科學(xué)家們說(shuō) ，與現(xiàn)代生物相比，微體化石更像一種藻類，而不是更簡(jiǎn)單的原核生物，例如細(xì)菌等生物，它們存在于大氧化事件之前。藻類，以及所有其他植物和動(dòng)物，是真核生物，更復(fù)雜的生命，其細(xì)胞有一個(gè)膜結(jié)合的細(xì)胞核。
科學(xué)家們說(shuō)，需要做更多的工作來(lái)確定這些微體化石是否是真核生物遺留下來(lái)的，但這種可能性將具有重大意義。這將把已知的真核微生物化石記錄推后7.5億年。
“這些微體化石與現(xiàn)代的團(tuán)藻科有著驚人的相似之處，”巴洛說(shuō) 。“這暗示化石可能是早期真核生物化石。這是一個(gè)很大的主張，需要做更多的工作，但它提出了一個(gè)令人興奮的問(wèn)題，社區(qū)可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)試。”
巴洛在澳大利亞新南威爾士大學(xué)(USNW)進(jìn)行本科研究時(shí)發(fā)現(xiàn)了含有化石的巖石，她在UNSW大學(xué)進(jìn)行博士工作的一部分，然后在賓夕法尼亞州立大學(xué)擔(dān)任博士后研究員。

哈默斯利山脈，西澳大利亞的一個(gè)山區(qū)，研究人員在那里進(jìn)行他們的工作。信用:埃里卡·巴洛
“這些特定的化石保存得非常好，這使得對(duì)它們的形態(tài)、組成和復(fù)雜性的綜合研究成為可能，”賓夕法尼亞州立大學(xué)地球科學(xué)教授、該研究的合著者克里斯托弗·豪斯(Christopher House)說(shuō) 。"這些結(jié)果為了解數(shù)十億年前不斷變化的生物圈提供了一個(gè)很好的窗口."
科學(xué)家們分析了微體化石的化學(xué)組成和碳同位素組成，并確定碳是由活生物體產(chǎn)生的，從而證實(shí)這些結(jié)構(gòu)確實(shí)是生物化石。他們還揭示了微生物的棲息地、繁殖和新陳代謝。
巴洛將這些樣本與大氧化事件之前的微體化石進(jìn)行了比較，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似的生物。她說(shuō)，她發(fā)現(xiàn)的微化石更大，具有更復(fù)雜的細(xì)胞排列。
“記錄似乎揭示了生命的爆發(fā)——我們發(fā)現(xiàn)的這種化石生命的多樣性和復(fù)雜性都有所增加，”巴洛說(shuō) 。
巴洛說(shuō)，與現(xiàn)代生物相比，微體化石與藻類群落有明顯的相似之處，包括群落和單個(gè)細(xì)胞以及細(xì)胞和群落周圍的膜的形狀、大小和分布。
“它們有著驚人相似性，因此，通過(guò)比較，我們可以說(shuō)這些化石相對(duì)復(fù)雜，”巴洛說(shuō) 。“在化石記錄中沒(méi)有類似它們的東西，然而，它們與現(xiàn)代藻類有著驚人的相似之處。”
科學(xué)家們說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜生命在早期地球上形成需要多長(zhǎng)時(shí)間(最早、無(wú)爭(zhēng)議的生命證據(jù)是35億年前)和在太陽(yáng)系其他地方尋找生命可能揭示的問(wèn)題都有影響。
巴洛說(shuō):“我認(rèn)為，在地球生命歷史的相對(duì)早期發(fā)現(xiàn)如此巨大和復(fù)雜的化石，會(huì)讓你產(chǎn)生疑問(wèn)——如果我們確實(shí)在其他地方發(fā)現(xiàn)了生命，那可能不僅僅是細(xì)菌原核生物。”“也許有可能有更復(fù)雜的東西被保存下來(lái)——即使它仍然是微觀的，它也可能是稍微更高級(jí)的東西。”