通往过去的窗口新的微化石表明复杂生命的早期兴起
一个国际科学家小组称，来自西澳大利亚的微化石可能捕捉到生命复杂性的跃升，这与地球大气和海洋中氧气的增加同时发生。
发表在《地球生物学》杂志上的研究结果为了解 大氧化事件提供了一个难得的窗口，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。科学家们表示，这一事件被认为引发了大规模灭绝，并为更复杂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证据存在。
“我们展示的是第一个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直接证据，”通讯作者、宾夕法尼亚州立大学地球科学系副研究教授埃里卡·巴洛(Erica Barlow)说。“这是一种假设，但化石记录太少，我们无法对其进行测试。”
科学家们表示，与现代生物体相比，这些微化石更类似于一种藻类，而不是大氧化事件之前存在的更简单的原核生物(例如细菌等生物体)。藻类与所有其他植物和动物一样，都是真核生物，是更复杂的生命，其细胞具有膜结合的细胞核。
科学家们表示，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，但这种可能性将产生重大影响。它将把已知的真核微化石记录推迟 7.5 亿年。
巴洛说：“这些微化石与现代的沃尔沃科植物非常相似。” “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，目前的工作是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担任博士后研究员。
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(Christopher House)说：“这些特定的化石保存得非常完好，这使得可以对它们的形态、成分和复杂性进行综合研究。”进入数十亿年前不断变化的生物圈的窗口。”
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，从而证实这些结构确实是生物化石。他们还深入了解了微生物的栖息地、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，但找不到类似的生物体。她说，她发现的微化石更大，并且具有更复杂的细胞排列。
“记录似乎揭示了生命的爆发——我们发现的这种化石生命的多样性和复杂性有所增加，”巴洛说。
巴洛说，与现代生物相比，微化石与藻类菌落具有明显的相似之处，包括菌落和单个细胞以及细胞和菌落周围的膜的形状、大小和分布。
“它们具有显着的相似性，因此，通过这种比较，我们可以说这些化石相对复杂，”巴洛说。“化石记录中没有类似的藻类，然而，它们与现代藻类有着惊人的相似之处。”
科学家们表示，这些发现对于早期地球上复杂生命的形成需要多长时间(最早的、无可争议的生命证据已有 35 亿年)以及在太阳系其他地方寻找生命可能揭示的内容都有影响。
巴洛说：“我认为，在地球生命历史相对较早的时期发现如此相对较大和复杂的化石，有点让人怀疑——如果我们确实在其他地方发现了生命，那可能不仅仅是细菌原核生命。” 。“也许有可能保存下来一些更复杂的东西——即使它仍然是微观的，但它可能是稍微高级一点的东西。”
宾夕法尼亚州立大学的科学家 Maxwell Wetherington 也做出了贡献。Ming-Chang Liu，劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究员;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、宇航局和国家科学基金会为这项工作提供了资金。
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