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在華北地台早元古代地層中發現了真核生物的化石證據
2020-10-12 | 编辑: | 【

  真核生物起源是生命演化史上的裏程碑式事件。根據現代真核生物的新陳代謝方式可以推測,只有在氧化大氣圈形成之後,真核生物才有可能出現。已有沈積學和地球化學的證據顯示,地球氧化大氣圈的形成不晚于早元古代,但在該時期地層中已發現的可靠的真核生物化石資料非常有限。

  華北地台五台山地區的前寒武紀早期地層出露比較齊全,主要分布有:太古代五台群和早元古代滹沱群。早元古代滹沱群的東冶亞群下部以砂岩或板岩爲特征,上部爲砂岩、碳酸鹽岩與疊層石和千枚岩互層。根據最新的锆石測年結果顯示,滹沱群沈積年齡約爲2150-1950 Ma

  中國科學院南京地质古生物研究的尹磊明研究员、孟凡巍副研究员以及博士研究生牛长泰等人,通过岩石切片和浸泡方法,在滹沱群的东冶亚群的文山组、河边村组和天蓬垴组中发现了大量的微体化石。研究成果已发表于国际学术刊物《前寒武纪研究》(Precambrian Research)上。

  此次研究共鑒定出8個形態屬,包括球形、絲狀藍藻和具有機壁的疑源類。疑源類化石是分類起源不明的具有機壁的微體化石,主要分布在前寒武紀與早古生代,無法與現代浮遊藻類相對比,但推測其親緣關系大多與真核藻類有關,是早期海洋初級生産力的主要提供者。滹沱群的疑源類化石,表面已經有一定的紋飾且直徑較大,表明了真核生物化石的特征;而原核生物化石沒有複雜的紋飾。

  該研究還顯示,在距今19-21億年前的早元古代海洋中,除了生活著大量的原核生物藍藻外,真核生物也已經存在于海洋浮遊生物圈中。真核細胞進行有絲分裂,而有性生殖的減數分裂是有絲分裂的特殊形式。在地球生命曆史的30多億年中,在真核細胞出現之前地球上長期處于單調的生物圈,而在有性生殖出現之後,地球上的生物圈才變得多姿多彩。現今地球上的生物圈中有性生殖已經占據了98%以上,因此真核生物化石的記錄對地球演化曆史格外重要。

  本研究得到了國家自然科學基金,江蘇省自然科學基金,中科院戰略性先導科技專項(B類)和現代古生物學與地層學國家重點實驗室的資助。

  論文相關信息:Leiming Yin*, Fanwei Meng, Fanfan Kong, Changtai Niu2020. Microfossils from the Paleoproterozoic Hutuo Group, Shanxi, North China: Early evidence for eukaryotic metabolism. Precambrian Research, 342 (2020) 105650. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105650.

在華北地台早元古代地層中發現了真核生物的化石證據

图1. 研究地区地层柱状图

图2. 滹沱群河边村组部分原位保存微体化石版图1

图2. 滹沱群河边村组部分原位保存微体化石版图1

图3. 滹沱群河边村组部分原位保存微体化石版图2

图3. 滹沱群河边村组部分原位保存微体化石版图2

图4. 滹沱群河边村组微体化石及其能谱测试结果

图4. 滹沱群河边村组微体化石及其能谱测试结果




 
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