科学家们在西澳大利亚州发现了古代微化石，为大氧化事件期间复杂生命的兴起提供了新的见解。这些发现显示了与藻类的相似性，可能会重新定义我们对生命进化的理解，以及宇宙中复杂生命形式的可能性。
在西澳大利亚发现的微化石表明，在大氧化事件期间，生命的复杂性发生了重大飞跃，暗示了藻类等复杂生物的早期进化。
据一个国际科学家小组称，西澳大利亚州的微化石可能捕捉到了地球大气和海洋中氧气含量上升时生命复杂性的一次飞跃。
发表在《地球生物学》(Geobiology)杂志上的研究结果，为研究大氧化事件提供了一个难得的窗口。大氧化事件发生在大约24亿年前，当时地球上的氧气浓度增加，从根本上改变了地球表面。科学家们说，这一事件被认为引发了大灭绝，并为更复杂的生命的发展打开了大门，但在发现新的微化石之前，化石记录中几乎没有直接的证据。
微化石包含在黑色燧石中，就像这里看到的那样。来源:Erica Barlow
第一直接证据署名Enviro心理变化与复杂生命
宾夕法尼亚州立大学地球科学系附属研究教授、通讯作者埃里卡·巴洛说:“我们所展示的是将大氧化事件期间环境变化与生命复杂性增加联系起来的第一个直接证据。”“这是一种假设，但化石记录太少，我们无法对其进行测试。”
现代生物与藻类的比较
科学家们说，与现代生物相比，这些微化石更像一种藻类，而不是存在于大氧化事件之前的简单的原核生物，比如细菌。藻类和所有其他动植物一样，都是真核生物，一种更复杂的生命，其细胞有一个膜结合的细胞核。
科学家们说，还需要做更多的工作来确定这些微化石是否是真核生物留下的，但这种可能性将具有重大意义。这将把已知的真核生物微化石记录推后7.5亿年。
哈默斯利山脉，西澳大利亚的一个山区，研究人员在那里进行了他们的工作。来源:Erica Barlow
“这些微化石与一个叫做Volvocaceae的现代家族有着惊人的相似之处，”Barlow说。“这暗示该化石可能是早期真核生物化石。这是一个很大的主张，需要更多的工作，但它提出了一个令人兴奋的问题，社区可以在此基础上进行构建和测试。”
巴洛在澳大利亚新南威尔士大学(USNW)进行本科研究时发现了含有化石的岩石，她将目前的工作作为她在新南威尔士大学博士工作的一部分，然后在宾夕法尼亚州立大学做博士后研究员。
启示与未来研究
宾夕法尼亚州立大学地球科学教授、该研究的合著者克里斯托弗·豪斯说:“这些特殊的化石保存得非常完好，这使得对它们的形态、组成和复杂性进行综合研究成为可能。”“这些结果为了解数十亿年前不断变化的生物圈提供了一个很好的窗口。”
科学家们分析了微化石的化学组成和碳同位素组成，确定碳是由生物体产生的，证实了这些结构确实是生物化石。他们还揭示了微生物的栖息地、繁殖和新陈代谢。
巴洛将这些样本与大氧化事件之前的微化石进行了比较，但没有找到可比的生物。她说，她发现的微化石更大，细胞排列也更复杂。
巴洛说:“这一记录似乎揭示了生命的爆发——我们发现的化石生命的多样性和复杂性都在增加。”
巴洛说，与现代生物相比，微化石与藻类群落有明显的相似之处，包括群落和单个细胞的形状、大小和分布，以及细胞和菌落周围的膜。
巴洛说:“它们有惊人的相似之处，因此，通过这种比较，我们可以说这些化石相对复杂。”“化石记录中没有类似的东西，然而，它们与现代藻类有着惊人的相似之处。”
对理解地球及地球以外生命的更广泛意义
科学家们说，这些发现对复杂生命在早期地球上形成需要多长时间——最早的、无可争议的生命证据是35亿年前——以及在太阳系其他地方寻找生命可能揭示的东西都有影响。
巴洛说:“我认为，在地球生命历史的相对早期，找到这样一个相对较大和复杂的化石，会让你产生疑问——如果我们在其他地方找到生命，它可能不仅仅是细菌的原核生物。”“也许有可能有更复杂的东西被保存下来——即使它仍然是微观的，它也可能是稍微高一些的东西。”
参考文献:Erica V. Barlow, Christopher H. House, Ming-Chang Liu, Maxwell T. Wetherington和Martin J. Van Kranendonk, 2024年10月6日，《地球生物学》，“独特的微化石支持复杂细胞组织的早期古元古代崛起”。DOI: 10.1111 / gbi.12576
宾夕法尼亚州立大学的科学家麦克斯韦·韦瑟林顿也做出了贡献;刘明昌，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究员;以及澳大利亚新南威尔士大学教授Martin Van Kranendonk。
澳大利亚研究委员会、美国国家航空航天局和国家科学基金会为这项工作提供了资金。分享推特reddit电子邮件分享
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