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加蓬發現21億前地球最早多細胞生物化石

化石


加蓬發現21億前地球最早多細胞生物化石

化石樣本的內部、外部結構復原圖
加蓬發現21億前地球最早多細胞生物化石

【加蓬發現21億前地球最早多細胞生物化石】化石遺跡
一組新發現的古老生物化石將地球上最早的多細胞生物的出現時間提前 。這些古生物化石有21億年歷史，它們將不僅僅幫助科學家理解高等生物何時出現 ， 還有為何出現的問題 。
由法國等多國科學家組成的研究小組在7月1日出版的英國《自然》雜志上稱，他們對來自加蓬的化石的最新研究發現 ， 多細胞生物起源于21億年前 。研究團隊由法國普瓦捷大學的阿伯德拉扎克·阿爾巴尼教授領導 。據研究人員介紹，地球上最早的生命跡象出現于35億年前，是現存生物中最簡單的一群 。
然而，生命的多樣化過程實際上發生于距今35億年到6億年前的元古代，在此期間出現了真核生物，它們與原核生物的最大不同是擁有細胞核，而且具有更復雜的組織和新陳代謝形式 。不過，此前科學家很少發現中元古代(距今16億年至10億年前)之前多細胞生物存在的證據 。
研究團隊于2008年在加蓬的弗朗斯維爾意外發現了250多個保存完好的生物化石 ， 并對其中100多個進行了深入細致的研究 。科學家對其周圍沉積物進行測算，結果表明，這些化石已有21億年的歷史，是地球上目前已知最早出現的多細胞體 。據了解這些最早的多細胞生命體化石呈扁圓盤狀 ， 直徑約為5英寸(12.7厘米)，有扇貝狀外緣和輻射狀條紋——并不能歸屬于任何復雜單細胞生物或早期動物的范疇 。
不過從任何一方面來看，這種古老生命體都標志著其跨越了一個重要的演化門檻，并且顯示這一過渡是由于地球大氣的顯著變化誘發的 。法國普瓦提埃大學(University of Poitiers)的古生物學家阿德拉扎克·阿爾巴尼(Abderrazak El Albani)說，“很明顯 ， 多細胞體的出現和氧氣濃度的增加有關” 。單細胞生物大約出現于34億年前的“原始湯”(primordial soup)，主要以原核生物形式存在，原核生物是一種無細胞核的單細胞生物，包括細菌和藍細菌 。在距今約6億年前的寒武紀，各種生物以爆炸性的速度涌現，這種現象被古生物學家稱作“寒武紀生命大爆發” 。
單細胞生物出現之后又經過了14億年才出現了最早的多細胞生命體——卷曲藻(Grypania) 。卷曲藻可能是一個菌落，或者一種真核生物——其包裹在細胞膜內的細胞功能已經出現分化的生物體 。無論卷曲藻屬于何種類型 ， 它是“寒武紀生命大爆發”之前已知僅有的幾類復雜生命體的案例 。
此次新發現的化石使卷曲藻不再顯得那么孤獨，目前這種新發現的物種還沒有命名 。它們幾乎生活在同一年代 。卷曲藻生活在今天美國北部地區 ， 而這一新發現化石的物種生活在加蓬 。這一發現增加了這樣一種可能性，即多細胞生命體可能是一種趨勢 ， 而非是一種偶然，它同時還暗示了關于這樣一個問題的答案——為何演化出復雜生命形式？而不僅僅是何時演化出這樣的生命形式 。
在卷曲藻和這一新發現物種出現之前僅僅數百萬年，地球剛剛經歷了大氧化事件(Great Oxidation Event) 。能進行光合作用的細菌的突然出現，徹底改變了地球的大氣，空氣中的氧氣濃度開始增加 。
“細菌界正經歷氣候歷史中最劇烈的氣候變化時期” ， 布里斯托爾大學的古生物學家菲力·道納格(Phil Donoghue)和喬納森·安特克里夫(Jonathan Antcliffe)這樣評論道 ?！斑@些化石出現的時間和大氧化事件的時間完美吻合”，他們還指出海洋化學成分的變化推動了復雜生命的演化 。
細菌具有化學信號系統 ， 許多研究人員現在認為它們組成的菌落——由數百萬細菌組成的群落 ， 直徑達數厘米大小——其實是某種組合生物體，其中每個單體細胞都有其各自特定的身體形態和功能 。這一新發現物種的生長特征和那些可以進行復雜信號傳遞以及進行協調反應的多細胞生命體中發現的(模型)一致 。地球突然變化的氣候環境可能促進了交流的發展 。
“當細菌處于壓力之下，它們就會進行合作”，來自特拉維夫大學的生物物理學家恩舍·本·雅各布說，“那些不得不面對更復雜外部環境的(生物體)進化成更復雜的形式” 。
“這是在大氣中首次氧氣大爆炸的過程中首次看到多細胞生命形成”，阿爾巴尼說 。他說多細胞生命可能在多處地點演化，只是其化石尚未被發現而已 。
“地球上所有的生命體都不得不作出改變”，本·雅各布說 。

新浪科技(唐寧)