16亿年藻类化石揭示真核生物起源
时间:2017-12-07

  16亿年的藻类化石揭示了真核生物的起源 - 新闻 - 科学网

  有关多细胞生物起源的争议已经持续了数十年,后来的植物和动物已经从中衍生出来。为了确定这些真核生物何时出现,研究人员需要保存保存完好的化石,以及由膜包围的复杂内部结构等独特的特征。如今,16亿年前新发现的一批化石可能有助于揭示事实真相。

  斯德哥尔摩斯德哥尔摩自然历史博物馆的古生物学家Stefan Bengtson主持这项研究,他说,代表最古老的红藻的化石是迄今为止发现的最古老的真核生物,如果它们确实是红藻,进行光合作用的藻类和植物的来源可以推进数亿年。

  研究人员在印度中部的一个地区发现了三组这样的化石。第一组化石看起来像一堆硬币,研究人员将其命名为Den me(dearicary mendax)或细菌群落。另外两组化石称为Rafatazmia chitrakootensis和Ramathallus lobatus,看起来像由细长纤维分开的小细胞。

  研究人员在3月14日发表的“科学公共图书馆生物学”中描述了这一发现

  Bengtson说人们以前发现了更多可能是真核生物的古老化石。但是到目前为止,没有人能够看到他们的内部结构来证实这一点。

  研究人员在对这些化石进行X射线成像分析的基础上发现,在Rafatazmia内似乎有复杂且保存完好的结构。这些结构包括植物细胞壁和称为隔膜的内部分隔物。 Bengtson认为,隔膜结构表明这些化石绝对属于红藻,因此它是真核生物,具有光合作用的能力。

  如果真的,新泽西州新布伦瑞克Rutgers大学的进化生物学家Debashish Bhattacharya说这些化石将帮助研究人员缩小一个重大进化事件的年代。这是生物体吞食光合蓝细菌的时间点。然而,不同于破坏,这些蓝细菌最终演变成真核细胞光合作用的细胞机制。科学家以前估计,这一切发生在十五亿年前的六亿年前。

  然而,Bengtaon和他的同事说,Bhattacharya不确定这些化石是否真的代表演化树中红藻的祖先。巴塔查亚认为这些化石更可能代表一个非常古老的分支。但是Bhattacharya说,当然他们是某种红藻,显然是真核生物。

  另一方面,英国剑桥大学的古生物学家尼古拉斯·巴特菲尔德(Nicholas Butterfield)也对此提出质疑。巴特菲尔德说,这些化石可能与红藻有某些共同的特征,但除了膜之外,还有更多的特征需要说服他,这是一个真正的真核生物。巴特菲尔德说,它可能需要其他类似的发现,或者找到决定性的真核结构,如不规则形状的细胞壁。

  无论如何,古生物学家认为,这些新的化石比其他研究人员以前提出的真核生物的一些最古老的例子更强。

  研究人员指出,在进化树中找出古代化石是很困难的,因为在数十亿年前,许多生物似乎非常相似。这是这个研究领域的问题。巴特菲尔德说,你退后一步,看着它,哇,这个化石看起来有点像另一个化石。

  Bengtson承认很难确切地知道这些化石在进化树中的位置,我们永远无法证明他们有100%的亲缘关系,他说,但是我们确信这是最好的推断。

  真核生物统称为单细胞和多细胞生物,其细胞具有细胞核,并且包括具有被膜包围的复杂亚细胞结构的所有动物,植物,真菌和其他生物体。真核生物与原核生物的根本区别在于前者含有细胞核,故称真核细胞。所有的真核生物都是从类似于细胞核(胚胎,孢子等)的细胞发育而来,包括除病毒和原核生物以外的所有生物体。许多真核细胞还含有其他细胞器,如线粒体,叶绿体,高尔基体等。真核生物与古代核生物,原核生物并列形成目前的三大生物进化谱系。 (赵西喜)

  中国科学通报(2017-03-16第二版国际)