一项新的研究表明，早在我们今天熟悉的多细胞生物出现之前，复杂的生命就可能在地球上出现和消失。
人们普遍认为复杂生命的进化是罕见的、45 亿年一遇的事件。 但新的研究表明，在我们的谱系开始之前，复杂细胞的进化和死亡至少有一次——甚至可能有几次——的条件是合适的。
这意味着什么？ 数十亿年前，地球上可能存在其他复杂的生命形式，与我们今天在地球上看到的任何东西完全无关。
但让我们回溯一下。 地球已经存在了估计45亿年。 大约37亿年前虽然地球还相对新鲜，但我们今天在地球上看到的三个生命王国中的两个——细菌和古细菌- 起来。
人们认为这些简单的单细胞生物独自生存了数十亿年，直到大约17.5亿年前，当生命的第三个王国——真核生物出现时。
真核生物谱系涵盖了地球上所有复杂的生物体，包括动物（即我们）、植物、真菌和原生生物。
真核生物是如何产生的仍然存在争议，但最被接受的假设是古细菌吞噬了一个细菌细胞，两人发展出一种共生关系，让他们的合作变得更加复杂。
最终，细菌变成了我们今天在细胞中看到的线粒体。
无论这种情况是否真实，研究人员认为这一事件的发生只能归功于它的时机——我们在此之前没有看到真核生物的原因是因为我们的大气中还没有足够的氧气。
氧气在数十亿年前就开始积累蓝细菌，但花了很长时间 - 直到大约16亿年前- 达到适合复杂生活的水平。 或者，至少，我们一直这么认为。
现在，一个新研究华盛顿大学的一项研究发现证据表明，在 2.4 至 20 亿年前，地球大气层中曾有足够的氧气，然后又突然下降。
这表明复杂生命的成分在真核生物的第一个化石证据出现之前就已经存在。
“有复杂细胞的化石证据可以追溯到 17.5 亿年前，”天体生物学家罗杰·别克说。 “但最古老的化石不一定是有史以来最古老的化石 - 因为作为化石保存下来的机会非常低。”
“这项研究表明，在化石证据出现之前，环境中有足够的氧气使复杂的细胞得以进化，并变得具有重要的生态意义。”他加了。 “这并不意味着他们做到了——但他们本来可以做到。”
最后一点非常重要——我们需要明确的是，没有人发现过这种早期复杂生命的化石或 DNA 证据。
研究小组所说的是，在第一个真核生物出现之前数亿年，其进化的成分就已经存在，但我们仍然不确定这是否真的发生过。
那么，如果这种假设的生命确实进化了，为什么它不能存活到今天呢？ 研究表明，尽管大气中存在早期的氧气“气泡”，但它很快就破裂了，这很可能会杀死生命体。
为了弄清楚这一点，研究小组分析了 2.4 至 20 亿年前沉积页岩中捕获的化学元素硒的痕迹。
他们想看看硒是否因氧气的存在而发生变化，或者被氧化——这种反应会在岩石中储存的硒同位素的比例中留下痕迹。
传统上，人们认为地球上氧气的历史是“没有，然后是一些，然后是很多”，别克说。
“但现在看来，在大约二十亿年的时间里，氧气含量很高，然后又下降了。”
虽然还没有足够的时间让复杂的生命多样化并在地球上占据一席之地，但一些复杂的生物体可能已经出现，然后在氧气崩溃时再次死亡。
过去，研究人员曾预料到的这种早期的氧气增加——称为“氧气超调”——可能已经发生，但这是第一次对其进行详细研究。
有一天，同样的技术也可以用于测量太阳系外类地行星上历史上的氧气水平，作为评估它们是否曾经存在过生命的一种方法。
那么是什么导致地球的氧气含量在早期飙升，但又再次下降呢？
“这是一个价值百万美元的问题，”其中一位研究人员 Eva Stüeken 说道，来自苏格兰圣安德鲁斯大学。 “目前尚不清楚它为何发生以及为何结束。”
“这是地球历史上前所未有的时期，”添加别克。 “如果你观察一段时间内的硒同位素记录，你会发现这是一个独特的区间。如果你观察前后，一切都会不同。”
我们可能永远无法确定复杂生命是否在第一个真核生物之前就起源和灭绝，但有趣的是，为地球上复杂生命铺平道路的条件可能并不像我们之前想象的那么罕见或独特。
该研究发表于美国国家科学院院刊。
