2026-06-15

《科学通报》杂志:“高等生命”的祖先在十多亿年前就已经出现 | {$randkws}热点解读 也称为“高等生命”

来源:此疆尔界网 | 栏目:百科 | 2026-06-15 02:51:17
《科学通报》杂志:“高等生命”的祖先在十多亿年前就已然呈现
图1 封面图展示了安徽寿县距今10-9亿年刘老碑组宏体碳质压膜化石Chuaria-Tawuia组合。其中圆形的是Chuaria,棒状的是Tawuia,它们广泛出如今全球各地10-8亿年间的地层中,被觉得或许是早期的多细胞或多核体藻类。
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图2 距今约10亿年左右的丝状体化石Proterocladus(a)以及Bangiomorpha(b),它们分别被觉得是绿藻与红藻的祖先。(Tang et al., 2020, Nature Ecology & Evolution, 4, 543–549; Butterfield, 2009, Precambrian Research, 173, 201–211)
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图3 山东安丘石旺庄组距今9-8亿年的具分裂结构的藻类化石
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图4 “枯燥的十亿年”期间生物演化及其生态背景。灰色背景若干为“枯燥的十亿年”阶段,繁琐生物的起源与早期演化都发生在这一时间段。黄色背景若干为新元古代3次大冰期。
(神秘的一览折叠屏地球uux.cn)据中国科学院南京地质古生物探究所:繁琐生物,也称为“高等生命”,它们的呈现是生命演化史上极为重大的革新事情,意味着地球生物圈从以微生物为主的全球转入以动、植物大规模发育为特征的宏体繁琐生物全球。近期,中国科学院南京地质古生物探究所早期生命探究团队结合化石证据与现代生物学成果,觉得距今18-8亿年,这一被地质学家称为“枯燥的十亿年”的时期,并不“枯燥”,它建造了繁琐生物的根基。该综述以封面文章形式发表于《科学通报》杂志。突发平板电脑热点
放眼如今生机勃勃的地球,不管是山岭丘壑还是平原万里,是澄澈碧波还是沉寂深渊,由动物、陆生植物、真菌与藻类构成的多细胞繁琐生物们主宰着生物圈。但当回溯“霸主”们最初的起源时,这条演化之路显得蜿蜒曲折。
自38亿年前生命在地球上呈现,结构简易的原核生物们享受了长久的安乐,直到距今约16亿年,秋季权威八卦爆料内共生作用的产物——真核单细胞生物在岩石中留下了痕迹,繁琐生命的幼小种子才着手在地球各地播下。但是直到距今约10亿年前后,多细胞真核藻类总算较多出如今化石记录中,才象征着繁琐生命蓬勃兴起的序幕官方拉开:全球广布的Chuaria-Tawuia碳质压膜化石组合或许代表了早期的宏体藻类(图1),而另外期呈现的丝状体化石Proterocladus和Bangiomorpha更是表现出了与现生绿藻与红藻相似的诸多特征(图2)。化石证据显示当时的藻类普遍具备分裂生殖的能力(图3),而有性生殖或许也在此时初现端倪,推测其或许与早期的寄生、共生作用有关。
与藻类相比,动物祖先的踪迹就隐秘了很多,当下人们未能察觉这个时期可靠的早期动物祖先的化石。但依据分子钟探究推测,动物的单细胞和多细胞祖先或许也在距今约19-10亿年间起源。而针对真菌这一类群,较为可靠的化石证据也出如今距今约10亿年前,这也说明真菌的祖先在10亿年之前的某个时期就已然在地球上生存。
有趣的是,众多的地质记录显示,距今18-8亿年前的地球历程了一段极其“沉寂”的时期,大地构造、大气氧气含量、海洋生态等各项指标都显示出长久的稳定,这段时间也被称为“枯燥的十亿年”(图4)。而在缺乏生态压力的状况下,生命演化的进程似乎也应该“随遇而安”地按下“中止键”,但化石证据与分子探究都显示,繁琐生物“根部”类型的诸多演化事情(如前文所述)都发生在这一时期(图4)。或许安稳的生态为演化“试错”提供了良好的时机,原生生物和原核生物悄然地发生了寄生、共生和基因转移等一系列相互作用, 演化出了繁琐生物各大类型的单细胞祖先,并进一步做到了多细胞化和细胞分化。也许就生物演化而言,“枯燥的十亿年”并不“枯燥”,繁琐生命的根基在此刻已然着手兴办。
但是,萌芽的繁琐生物却在不久之后历程了一场凛冽的寒冬。大约在距今7.2-6.3亿年间, 地球上发生了两次全球性的极端寒冷事情,即“雪球地球”事情。极端的低温、大面积海水(乃至全球海水)被冰盖覆盖、陆源营养物质输入的停滞等都给当时的生物带来了极大的挑选压力,使生态操控系统的结构发生了巨大转变。可惜的是,由于沉积记录的缺乏,我们难以窥见当时生命的演化状况,但我们目睹了冰期落幕后繁琐生物高效辐射演化这一结局。或许是恶劣生态带来的“厚积薄发”的生命力,或许是被淘汰的众多原核生物腾出了众多的空白生态位的机遇,或许是在冰川消融后众多汇入海洋的营养物质,综上以蓝田生物群(约6亿年前)为代表的繁琐生物在这场灾难中幸存并蓬勃进展,在接下来的埃迪卡拉纪中晚期(5.8-5.4亿年)分化出更为丰富的类型,在海洋根植、爬行、漂浮,扰动并改造着身处的生态,成以便地球生物圈新的主体。
斑驳的地球史书记录下了这棵繁琐生命之树根植于“枯燥十亿年”,生长于凛冽寒冬中,又于埃迪卡拉纪舒展枝丫,而这段惊心动魄的地球往事还有许多扑朔迷离的详情等待着人们去揭示和想象。
本探究得到全国自然科学基金、中国科学院B类战略性先导技术专项、全国重点开发打算、中国科学院青年革新合作会和现代古生物学和地层学全国重点评测室项目的联合资助。
本次科普宣传与策划得到技术部全国重点开发打算青年科学家项目扶持。
论文有关信息:袁训来, 庞科, 唐卿, 李光金, 肖书海, 周传明, 陈哲, 陈雷, 万斌, 王伟, 关成国, 欧阳晴, 牛长泰, 王霄鹏, 刘雅榕. 繁琐生物的起源和早期演化. 科学通报, 2023, 68: 169–187. https://doi.org/10.1360/TB-2022-0804.

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