一个古老生物的“失落世界”遗迹终于被发现,它可能是包括人类在内的所有植物和动物的祖先。
在远古岩石中发现的原始生物标志物(生物指示剂)表明,在很久以前,也就是十亿多年前,地球上可能存在着以前未知的生物。
那个被称为“原甾醇生物群”的未知生物群在细胞结构和新陈代谢方面与动物、植物和藻类等复杂的真核生物不同,并且适应了一个比今天氧气少得多的世界。
它也可能是我们真核生物起源的共同祖先谱系。然而,大约在十亿年前,地球生态系统发生了重大转折,最终灭绝了。
由德国地球科学研究中心领导的一个国际研究小组在 6 月 7 日的《自然》杂志( 1.2.3 )上报道了这一进化地球生物学的突破性发现。
发现了作为古代生物痕迹的物质
一种新发现的古代生物生物标志物是一种在体内合成并由即将以复杂方式进化的早期“真核生物”产生的类固醇激素“原类固醇”。。
顺带一提,生物标志物是生物指示剂,是指化石、化学痕迹或来源于生物体的物质,表明古代生物体的存在和活动。
德国地球科学研究中心的克里斯蒂安·霍尔曼 (Christian Hollmann) 及其同事发现,这些原始类固醇在古代地球上数量惊人。
类固醇是具有一定化学结构的有机化合物的总称。
因对健康有害而经常被人厌恶的胆固醇就是其中之一,但实际上它是真核生物细胞膜的必需营养素,它还支持各种生理功能。
所以几乎所有的真核生物都会产生类固醇。换句话说,人类和动物,以及植物和藻类,都会在体内合成类固醇。
因此,通过追踪遗留在古代岩石中的类固醇化石,可以追溯因进化而变得复杂的生命轨迹。
霍尔曼解释说,一个共同的真核祖先可能产生了甾醇,这是一种在现代生物中很常见的类固醇。
这表明产生原始类固醇的真核生物(原始甾醇生物群)很可能位于进化树的“主干”。
这意味着今天存在的所有真核生物可能都来自这个谱系。
但在 8 亿年前,出现了更现代的类固醇痕迹。这表明原始甾醇生物群会在生物体之间的竞争中灭绝。
康拉德·布洛赫(诺贝尔生物化学奖得主)在30年前就已经预测到这次发现的生物标志物的存在。
但问题是它并不总是一样的,人们认为它会随着地球环境的变化而变化。
我们怎么能找到与现代类固醇不同的东西,即使是同一种类固醇?
为了克服这一挑战,研究人员使用了多种技术将现代类固醇转化为化石类固醇的等价物。
一旦我们知道我们应该寻找什么类固醇,我们就会发现世界各地收集的 10 亿年前的岩石正在渗出看起来像它们的化石分子。
一项将改写地球生命史的发现?
最古老的原始类固醇化石发现于澳大利亚伯尼溪组,距今 16.4 亿年。从这个时代开始大约 8 亿年,人们只发现了由原始甾醇生物群构成的分子。
然而,在托尼安时期(10亿至8.5亿年前),现代真核生物的踪迹终于出现了。据研究人员称,这一时期可能是地球历史上最大的生态转折点之一。
在此期间,原甾醇生物群和红藻等现代真核生物可能共存了数亿年。
然而与此同时,地球的大气层变得越来越富含氧气。
蓝细菌和第一个真核藻类呼出这种物质。那时,氧气对许多其他生物来说不过是一种致命的毒药。
此外,好像该死的,全球冰河时代“雪球地球”即将到来。大多数原始甾醇生物群都灭绝了。
现代真核生物最后的共同祖先被认为生活在 1.2 到 18 亿年前。他们的后代对热、冷和紫外线有抵抗力,似乎已经赶走了原始的甾醇生物群。
它的原始血统很久以前就消失了,所以我们不确定它长什么样。
但是,如果它是临时图像,则会创建它。它们看起来有点像蘑菇或水母,科学家们认为它们可能是地球上最早的一些掠食者。