华北燕山16.3亿年前发现多细胞真核生物化石

/strip/-error/1|"/>

穿岭沟组发现的壮丽的青山藻。 该化石保存为由有机物壁组成的多细胞丝状体，显示出细胞尺寸变化引起的丝状形态变化。 细丝直径向一端收缩（AD、FI、K），细丝直径保持不变（J），完整的端部被保留

/strip/-error/1|"/>

真核生物谱系树的简化图和真核生物重要的早期化石记录。 在真核树中，虚线代表茎群真核生物，实线代表冠群真核生物（真核生物最后的共同祖先，LECA和所有后代）。 发散点处的浅灰色带表示分子钟估计

/strip/-error/1|"/>

含有孢子结构的宏伟藻类。 比例尺代表 A、C、D 和 F 的 50 μm

踏踏实实做实验研究：花八年时间“浸泡化石”，显微镜下挑“发丝”

今天地球上我们所熟悉的所有复杂生命，包括动物、陆地植物、真菌和各种形状的大型藻类，都是多细胞真核生物。 因此，真核生物的多细胞性是生命进化到复杂性和大规模的必要条件，被认为是生命进化史上的重大关键事件之一。 然而，真核生物何时首次成为多细胞生物？ 也就是说，多细胞真核生物是什么时候开始出现在地球上的？ 截至目前，学术界对这一重大科学问题还没有明确的答案或证据。

2016年，朱茂炎团队与中国地质调查局天津地质调查中心朱士兴研究员等国内外同行在《 》上报道发现15.6亿年前的巨体多细胞真核生物化石在燕山地区。 这一发现突破了学术界此前的认识。 它不仅将地球上大型多细胞真核生物的出现时间比之前认为的6亿年前提前了近10亿年，而且还推断真核生物已经成为多细胞的。 时间应该早一些。

为了证明这一推论，课题组成员苗兰云从青年时期就将寻找燕山地区古元古代晚期“长城系”地层中早在16亿年前的多细胞真核生物化石记录作为研究课题。博士生。 近8年来，在燕山地区多个剖面点采集了数百个长城系页岩样品。 通过氢氟酸、盐酸等实验处理，获得了大量的微化石标本。

可能很少有人知道氢氟酸，但是当你提到《绝命毒师》中的“死水”时，你可能就知道这种试剂有多危险了。 “我的化石并不都是有机的，我们需要把矿物质溶解后剩下的化石挑出来。因为剩下的都是微观的，我看不到它们真核生物，所以它们都在显微镜下，我从下面挑出来的。 ” 为了找到这些毛发般的“家伙”，苗兰云等人每年都会去河北省燕山地区采样，因为这里是世界上保存最完好的古代陆块之一。 每次运回的石头有数百公斤。 石头运回来后，苗兰云等人就开始了实验。 随着大量各类单细胞真核生物化石的发现，本次报道的显微多细胞真核生物化石终于在河北省宽城县翁家庄段长城系串岭沟组上部被发现。省。 锆石铀铅同位素测年结果为16.35亿年，为新发现的化石提供了直接的年龄限制。 从2015年研究这个课题，到2021年发现，再到今天的认证，朱茂炎、苗兰云等人用八年时间年复一年的实验，将多细胞真核生物的出现进一步提前了7000万年。 为了推论，安装了“真锤子”。

远古生命进行曲：真核生物最后的共同祖先应该不晚于16.3亿年前的古元古代晚期

扬子晚报记者了解到，这批化石标本共发现278件。 它们是由单排细胞组成的无分支细丝。 细丝的直径范围为20～194微米，最长可达860微米。 外护套。 由于保存不完整，丝的完整长度未知。

“最初的研究人员将这些化石解释为原始绿藻。也许是因为化石图片不清楚，生物学解释的证据不充分，所以自1989年报道以来，它们并没有引起国内外同行的关注。” 朱茂炎表示，此次研究的一个重要新发现是，巨蜥的部分细胞含有直径约15-20微米的圆形结构，位于细胞中部或靠近细胞侧壁。 圆形结构完整、形状规整、纹理均匀。 它的大小和形状可以与一些活的真核藻类的无性孢子进行比较，并且它被解释为一种生殖细胞。

“目前学术界普遍认可的最早的真核生物化石记录，是在距今约16.5亿年前的我国北部和澳大利亚北部的古元古代晚期地层中发现的。” 朱茂炎说，如果青山藻能被证实支持光合作用的真核藻类，那么真核生物最后的共同祖先应该不晚于16.3亿年前的古元古代晚期，比目前普遍接受的时间早了近6亿年。当前学术界。 为进一步揭示复杂生命的起源和早期演化过程之谜以及元古代地球环境的演化提供新的思路。

众所周知，生物进化遵循从简单到复杂、从水生到陆生的进化规则。 那么，地球上的早期生命形式是什么样的呢？ 生命进化过程中发生了哪些重大事件？ 38亿年前的地球，火山活动频繁，构造运动强烈。 原始海洋炎热，甚至沸腾，而原始大气缺氧，充满甲烷、硫化氢等，只有嗜热、嗜盐细菌才能在如此恶劣的环境中生存。 这种生命最古老的新陈代谢形式可能是化学无机自养，利用二氧化碳作为食物并通过硫进行呼吸。

但是，由于真核生物的新陈代谢是有氧代谢，是一个有氧过程，其过程离不开氧气，所以只有当地球大气中的氧气含量达到一定程度时，真核生物才能出现。 “我们现在所做的工作，实际上可以验证当时的海洋环境与主流推论不同。” 苗兰云表示，该研究对于了解真核生物的起源和早期进化具有重要作用。 地球环境的变化不仅影响生物圈，还可以与其他圈层的变化建立耦合关系。 基于地球系统科学的理念，生物圈与其他领域的多尺度、多角度、多学科交叉融合，将有助于探索地球早期生命的演化。

实习生王新辰

扬子晚报/紫牛新闻记者 徐媛媛

校对李海辉