DALL-E設(shè)想的古元古代一個(gè)柔和的夏夜
（神秘的地球uux.cn）據(jù)加州大學(xué)圣巴巴拉分校（哈里森·塔索夫）：太陽(yáng)剛剛落在澳大利亞北領(lǐng)地一個(gè)安靜的泥灘上；再過(guò)19個(gè)小時(shí)就會(huì)再次凝固。一輪新月赫然出現(xiàn)在荒涼的最古真核雜性大地上。沒(méi)有動(dòng)物在昏暗的老的令人繚亂光線下奔跑。沒(méi)有樹(shù)葉在微風(fēng)中沙沙作響。生物示出裸露的化石和復(fù)巖石上沒(méi)有地衣。唯一的也顯眼花樣性生命跡象是幾個(gè)水坑和池塘里的一些浮渣。其中生活著我們遠(yuǎn)古祖先的即使多樣化微生物群落。
在一份關(guān)于保存精美的最古真核雜性微化石的新報(bào)告中，加州大學(xué)圣巴巴拉分校和麥吉爾大學(xué)的老的令人繚亂研究人員揭示，真核生物甚至在16.4億年前就已經(jīng)進(jìn)化成了各種形式。生物示出這篇論文發(fā)表在《古生物學(xué)論文》雜志上，化石和復(fù)詳述了一組來(lái)自該群體進(jìn)化史早期的也顯眼花樣性真核生物化石。作者描述了四個(gè)新的即使分類群，以及在這些早期真核生物中已經(jīng)存在的最古真核雜性幾個(gè)高級(jí)特征的證據(jù)。
“這些是老的令人繚亂迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的真核生物，”首席作者、UCSB地球科學(xué)部助理研究員利·安妮·雷德曼解釋道。"然而，即使在這些最初的記錄中，我們也看到了許多多樣性."
真核生物構(gòu)成了生命的主要領(lǐng)域之一，包括植物、動(dòng)物和真菌分支，以及細(xì)胞具有膜狀細(xì)胞核的所有其他類群，如原生生物和海藻。許多科學(xué)家認(rèn)為早期的真核生物在古元古代晚期都非常相似，這種多樣化發(fā)生在大約8億年前。但是Riedman和她的合作者發(fā)現(xiàn)了令人高興的多樣化和復(fù)雜的化石，這些化石是將近兩倍古老的巖石中的角色。
科學(xué)家從以前的研究中知道，真核生物在這個(gè)時(shí)候已經(jīng)進(jìn)化了，但對(duì)它們?cè)谶@個(gè)時(shí)代的多樣性知之甚少。因此，雷德曼在2019年底前往內(nèi)陸。在一周內(nèi)，她從一家勘探公司鉆取的八個(gè)巖芯中收集了大約430個(gè)樣本；它們現(xiàn)在存放在北領(lǐng)地地質(zhì)調(diào)查局的圖書(shū)館里。用于這項(xiàng)研究的兩個(gè)巖芯跨越了大約500米的地層，或1.33億年，具有大約1500萬(wàn)年的重要沉積。
里德曼帶著頁(yè)巖和泥巖回到了美國(guó)，它們是古老海岸生態(tài)系統(tǒng)的殘余，交替出現(xiàn)在淺水潮下泥灘和海岸瀉湖之間。氫氟酸浸泡溶解了基質(zhì)巖石，濃縮了珍貴的微體化石，然后她在顯微鏡下進(jìn)行分析。
“我們希望找到細(xì)胞壁具有有趣和不同特征的物種，”雷德曼說(shuō)。她希望這些特征能夠揭示這段時(shí)間細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了什么。然而，要得出關(guān)于細(xì)胞內(nèi)部的任何結(jié)論都需要大量的調(diào)查，因?yàn)榛槐４媪思?xì)胞的外部。

Limbunyasphaera operculata是一個(gè)新物種，它顯示了一個(gè)通向細(xì)胞的小門。鳴謝:uux.cn/里德曼等人。
研究人員對(duì)這些化石中保存的多樣性和復(fù)雜性感到驚訝。他們記錄了26個(gè)分類群，包括10個(gè)以前沒(méi)有描述過(guò)的物種。研究小組發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞骨架的間接證據(jù)，以及表明板形成于其中的內(nèi)部囊泡存在的板狀結(jié)構(gòu)——可能是高爾基體的祖先，存在于現(xiàn)代真核細(xì)胞中。其他微生物的細(xì)胞壁由束縛纖維構(gòu)成，類似地表明存在復(fù)雜的細(xì)胞骨架。
作者還發(fā)現(xiàn)了帶有一個(gè)小活板門的細(xì)胞，這是某種復(fù)雜程度的證據(jù)。一些微生物可以形成一個(gè)包囊來(lái)等待不利的環(huán)境條件。為了浮出水面，它們需要能夠在它們的保護(hù)殼上蝕刻出一個(gè)開(kāi)口。制作這扇門是一個(gè)專門的過(guò)程。
“如果你要產(chǎn)生一種溶解細(xì)胞壁的酶，你需要非常小心地使用這種酶，”里德曼說(shuō)?！耙虼?，在最早的真核生物記錄中，我們看到了一些令人印象深刻的復(fù)雜程度。”
該領(lǐng)域的許多人都認(rèn)為這種能力是后來(lái)才出現(xiàn)的，這一集合中的證據(jù)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了真核生物在早期是多么多樣和先進(jìn)?！耙恢币詠?lái)的假設(shè)是，這大約是真核生物出現(xiàn)的時(shí)間。現(xiàn)在我們認(rèn)為人們只是沒(méi)有探索更古老的巖石，”加州大學(xué)圣巴巴拉分校地球科學(xué)教授、合著者蘇珊娜·波特說(shuō)。
這篇論文是研究早期真核生物進(jìn)化的大型項(xiàng)目的一部分。雷德曼和波特想知道早期真核生物在什么環(huán)境下多樣化，它們?yōu)槭裁磿?huì)在那里，何時(shí)遷移到其他地方，以及它們需要什么樣的適應(yīng)來(lái)填補(bǔ)這些新的生態(tài)位。
這項(xiàng)工作的很大一部分涉及到理解真核生物的不同特征是何時(shí)首次出現(xiàn)的。例如，作者非常有興趣了解這些生物是否適應(yīng)有氧或缺氧環(huán)境。前者表明他們有有氧代謝，可能還有線粒體。每一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代真核生物都是擁有線粒體的祖先的后代。這表明真核生物很早就獲得了細(xì)胞器，這提供了一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)。
里德曼和波特目前正致力于對(duì)真核生物隨時(shí)間變化的多樣性進(jìn)行新的解釋。他們還從西澳大利亞和明尼蘇達(dá)州收集了更古老的樣本。與此同時(shí)，他們?cè)邴溂獱柕牡厍蚧瘜W(xué)家合作者正在帶頭研究氧氣水平和偏好的真核生物棲息地，這些方面可能會(huì)揭示它們的進(jìn)化。
“這些結(jié)果指示我們?nèi)ふ腋爬系牟牧?，更古老的真核生物，因?yàn)檫@顯然不是地球上真核生物的開(kāi)始，”雷德曼說(shuō)。