在古代岩石中发现的分子痕迹揭示了早期生命的野生生态系统,该生态系统在世界海洋中捕猎和繁衍生息了近十亿年。
在 16.4 亿年前的岩石中发现的生物标记特征是一系列以前未知的生物体留下的,这些生物体在植物、动物和真菌出现很久以前的低氧世界中主导了地球上的生命。
这些生物体与今天的任何生物都不同。 它们的发现者由澳大利亚国立大学的古生物地球化学家 Jochen Brocks 和 Benjamin Nettersheim 领导,将它们统称为原甾醇生物群。
它们可能是世界上最早的掠食者,以当时海洋中丰富的微生物为食。 它们似乎也是地球上所有真核生物的祖先。 这就是现在周围的所有植物、动物和真菌——包括我们。
“在 16 亿年前的岩石中检测到的原甾醇生物群的分子遗骸似乎是我们自己谱系中最古老的遗迹——它们甚至生活在最后的真核共同祖先(12 亿年前)之前,”内特斯海姆说,现就读于德国不来梅大学。
“这些古老的生物在世界各地的海洋生态系统中含量丰富,可能在地球历史的大部分时间里塑造了生态系统。”
因为真核生命细胞中含有细胞核的生物体在今天占据主导地位,科学家认为它一定是在十亿多年前就出现了。
古生物学家长期以来一直在寻找这些早期真核生物,但鉴定古代生物充其量是一项挑战。 由于他们已经存在了十亿多年,他们留下的任何痕迹都可能已经严重退化,并且很难被证实。。
这一发现是通过分析世界各地水道的岩石得出的,其中最古老的岩石来自澳大利亚的巴尼溪地层,可追溯到 16.4 亿年前。
他们专门寻找类固醇,这是诺贝尔奖获得者生物化学家康拉德·布洛赫 (Konrad Bloch) 于 1994 年首次预测的早期真核生物的生物标志物,因为几乎所有真核生物都可以合成类固醇,例如胆固醇。
“我们采用了多种技术组合,首先将各种现代类固醇转化为其化石等效物;否则,我们甚至不知道要寻找什么,”布洛克解释道。
他补充道”,“几十年来,科学家们一直忽视这些分子,因为它们不符合典型的分子搜索图像。一旦我们知道了我们的目标,我们就发现,从世界各地数十亿年前的水道中采集的其他数十块岩石中,也渗出了类似的物质。化石分子。”
这一发现表明,这些真核生物标记物一直隐藏在人们的视线中,尽管产生它们的生物是什么样的仍然未知,因为这些生物本身的化石尚未被发现。
然而,研究人员认为,原甾醇生物群的有机体比细菌更大、更复杂,并且作为食物网的下一个链条在它们身上繁衍生息。 “我们相信它们可能是地球上最早的掠食者,捕猎和吞噬细菌,”布洛克斯 说。
有趣的是,这些生物留下的痕迹在大约八亿年前就不再出现在化石记录中。 此后,藻类和真菌开始出现; 这据认为大约出现于 700 或 6 亿年前。
原甾醇生物群的衰落和其他生物体的出现被称为“托尼安转变”,这是地球生态经历的最深刻的变化之一,促成了现代真核生物的崛起。
在一组非常不同的生物体中发现的甾醇与我们今天身体产生的甾醇非常相似,使我们能够将我们的历史追溯到比以前更远的时代。
“这一发现的亮点不仅仅是真核生物当前分子记录的扩展,”古生物地球化学家克里斯蒂安·霍尔曼说德国地球科学研究中心的德国。
“鉴于包括我们人类在内的所有现代真核生物的最后一个共同祖先很可能能够产生‘常规’现代甾醇,因此负责这些罕见特征的真核生物很可能属于系统发育树的茎。”
该研究出现在自然。