地球上最早的多細胞生物是什么樣的？它們究竟是什么時候出現(xiàn)的？近期，中國古生物學家在我國北方燕山山脈發(fā)現(xiàn)了距今16.3億年的多細胞真核生物化石，它的名字叫“壯麗青山藻”。這一發(fā)現(xiàn)讓我們對地球生命的演化有了新的認識。

壹

什么是多細胞真核生物？

真核生物是指那些細胞里有細胞核的生物，而多細胞真核生物就是由許多真核細胞組成的生物，例如一棵樹、一只貓，還有我們自己！

地球生命的演化經(jīng)歷了漫長的過程——從38億年前最簡單的單細胞原核生物，到后來出現(xiàn)的單細胞真核生物，再到多細胞真核生物，生命逐漸從簡單走向復(fù)雜。多細胞化是生命演化的重要一步，因為它可以讓生物體變得更大、更復(fù)雜，最終演化出我們今天看到的豐富多彩的生命世界。

貳

刷新人類對生命演化的認知

真核生物的多細胞化是生命向復(fù)雜化和大型化演化的必備條件，被認為是生命演化史上的重大關(guān)鍵事件之一。古生物學家一直想知道，多細胞真核生物是什么時候出現(xiàn)的。以前，人們認為多細胞真核生物大約在15.6億年前才出現(xiàn)。但這次發(fā)現(xiàn)的壯麗青山藻化石，將這一時間提前到了16.3億年前。這意味著，多細胞真核生物的出現(xiàn)比我們想象得又早了將近7000萬年！

叁

化石是怎么被發(fā)現(xiàn)的？

鎖定燕山山脈

古生物學家之所以把目光投向了燕山山脈，是因為這里不僅有壯麗的長城，還有非常古老的巖石地層。這些巖石形成于18億～13億年前，是研究地球早期生命演化的絕佳地點。

化石采集現(xiàn)場

8年“拆盲盒”實驗

為了找到更多的證據(jù)，我國古生物學家花了8年時間在燕山山脈采集巖石樣品。這些樣品被帶回實驗室，經(jīng)過復(fù)雜的化學處理，提取出了十分微小的化石。這個過程就像“拆盲盒”，因為誰也不知道巖石里是否藏著化石。終于，功夫不負有心人，科研人員在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)了清晰的多細胞結(jié)構(gòu)，并確認為多細胞真核生物——壯麗青山藻。

現(xiàn)場采集的巖石樣品

肆

如何確認這是多細胞真核生物？

細胞大

在顯微鏡下，這些化石的細胞非常大，直徑在20～194微米之間（1微米=1/1000毫米）。相比之下，原核生物的細胞通常小于2微米。

形態(tài)復(fù)雜

這些化石的細胞形態(tài)多樣，有的像短柱、有的像長柱，還有的像杯子。更神奇的是，一些化石中發(fā)現(xiàn)了類似于現(xiàn)代生物繁殖細胞的結(jié)構(gòu)，這說明它們可能通過孢子繁殖。

排除法

為了確認這些化石是真核生物，古生物學家將它們與現(xiàn)代生物進行了對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們的形態(tài)和大小與現(xiàn)生的一些綠藻最為相似，而原核生物中沒有與之匹配的類型。

高科技驗證

古生物學家使用激光拉曼光譜儀，分析了化石的有機質(zhì)成分。結(jié)果顯示，這些化石的有機質(zhì)組成與藍細菌（一種原核生物）完全不同，進一步證明了它們是真核生物。

壯麗青山藻的發(fā)現(xiàn)，不僅讓我們對地球生命的演化有了新的認識，而且刷新了多細胞真核生物出現(xiàn)的時間。

科學探索永無止境，未來還會有更多關(guān)于生命起源的謎題等待我們?nèi)ソ忾_。也許有一天，你會成為那個解開新謎題的人！

責任編輯｜趙青云

運營編輯｜趙青云

質(zhì)量審核 | 王維嘉 李雅欣

圖文來源 | 《知識就是力量》雜志《尋找迄今最古老的多細胞真核生物：16.3億年前的“壯麗青山藻”》，撰文 / 盛捷、苗蘭云（中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所），原文有刪改，原創(chuàng)作品轉(zhuǎn)載請注明來源。

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