24亿年前的微化石表明复杂细胞组织的早期兴起

大约24亿年前，大氧化事件使地球表面环境的化学性质发生了根本性变化。然而，由于全世界范围内缺乏保存完好的这一时期的化石，这些变化对生物圈的影响尚不清楚。在新的研究中，古生物学家检查了西澳大利亚 24 亿年前图里溪群下部保存完好的、在燧石中半矿化的大型球形微化石。

“大氧化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，化石记录中几乎不存在直接证据，”埃里卡·巴洛教授说，新南威尔士大学和宾夕法尼亚州立大学研究员。

“我们展示的是第一个直接证据，将事件期间环境的变化与生活复杂性的增加联系起来。”

“这是一种假设，但化石记录太少，我们无法对其进行测试。”

“与现代生物体相比，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。

需要做更多的工作来确定图里溪群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。

巴洛教授说：“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。”

宾夕法尼亚州立大学教授克里斯托弗·豪斯说：“这些特定的化石保存得非常完好，可以对它们的形态、成分和复杂性进行综合研究。”

“这些结果为了解数十亿年前生物圈的变化提供了一个很好的窗口。”

作者分析了图里溪群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。

他们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。

图里溪群的微化石更大，并且具有更复杂的细胞排列。

巴洛教授说：“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。”

“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。”

“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。”

这些发现对于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。

巴洛教授说：“我认为，在地球生命历史相对较早的时期，发现一块相对较大和复杂的化石，会让人产生疑问——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。”说。

“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。”

研究结果发表在《地球生物学》杂志上。