细胞何时发现了架构

1997年初，当时我还是大学新生，正在考虑是学习生物学还是考古学，我打开了我的《Discover》杂志，看到一篇文章，它让我震惊并着迷。“当生命很奇怪时”，标题写道，如果这还不能吸引我，那么照片就做到了。照片是埃迪卡拉生物群，这些生物以澳大利亚东南部多石的山丘命名，它们于1946年首次在那里被发现，它们臃肿、怪异的身体真是太棒了。

那里有两侧辐射的卵圆形盘状

狄金森水母，类海笔状的兰吉亚和 查尼盘虫的叶状体， 环轮水母的嵌入菠萝圈中的水果圈，以及 三叶虫的邪恶弯曲且极其华丽的漩涡。 很久以后，我发现了来自加拿大纽芬兰省迷雾角的分形藻光荣的鲨鱼牙烤肉串。想象一下：一个完整的海洋生物世界，看起来几乎不像今天活着的任何东西，它们曾经短暂地统治海洋——但最终永远消失了。多么令人兴奋的事情啊！

但是这些东西是什么呢？没有人真正确定。它们似乎在某种程度上是膨胀的，或者是气动的——这种状态在今天几乎不存在于任何生物中。它们直接早于寒武纪生命大爆发——动物的突然爆发，产生了导致水母、蟑螂、霸王龙和巨型树懒的谱系。显然，那是一件重要的事件，但是这个迷人的序曲呢？是我们这些强大的高等动物消灭了可怜的、手无寸铁的、气球动物吗？或者我们至少部分是从它们进化而来的吗？那么它们又是从哪里来的呢——除了凭空出现？

科学家们仍在努力回答所有这些问题。但是，在

2月份《自然》杂志上发表的一篇论文——在相对较少关注的情况下——首次展示了一个全新的埃迪卡拉生物群，该生物群比经典的埃迪卡拉生物群早2000-4000万年。一个群体，其中一些成员看起来——令人惊讶地——像今天的生物。事实证明，这个群体可能是在地球从有争议的“雪球地球”灾难中出现后不久进化而来的——甚至可能被它促使进化。据我们所知，这个群体是地球上藻类、植物，甚至可能是动物的最早的幸存化石。它们被称为蓝田生物群。它们也很棒。

此前，已知最古老的埃迪卡拉生物群大约有5.8亿年的历史——比寒武纪早约4000万年。为了解释它们枕头状的外观，科学家们推测它们可能在其组织中含有光合藻类，或者通过吸收穿过其薄薄身体的营养物质来进食。它们似乎生活在潮汐滩涂或浅潮汐池中，并在被沉积物覆盖时被保存下来，尽管有些生物，如阿瓦隆生物群，是深海生物，通过渗透吸收溶解的营养物质来勉强生存。

在发现蓝田生物群之前，唯一被认可的早于埃迪卡拉纪的大型多细胞化石是

叠层石，蓝绿藻高层建筑，形态复杂性有限：它们只是蓝藻生物膜堆叠层层后留下的房屋。它们已经存在了至少30亿年。在它们进化后……几乎没有发生什么变化。至少在形状和大小方面，生命在很长一段时间内几乎没有改变。直到发生了一件非常大的事情：地球完全冻结了。或者泥泞的。或者可能在赤道周围有一圈水，或者以其他奇怪的构造存在。或者可能根本没有。无论情况如何，根据近乎全球范围的冰川沉积物的出现，一些地质学家认为我们的星球结冰了。

那些认为地球结冰的人认为，在元古代晚期，在恰如其分地命名为成冰纪的时期，地球结冰了三次，每次持续数百万年。这个时期之后是元古代的最后一个时期：埃迪卡拉纪，从6.35亿年前延伸到5.42亿年前。反过来，寒武纪紧随其后。到目前为止，已知最古老的埃迪卡拉化石群被称为阿瓦隆生物群，最早出现于大约5.75亿至5.8亿年前。

但在中国东部，南京以北，有一层被称为蓝田组的岩层，由一种叫做页岩的片状泥岩组成。里面是化石——科学家们现在报告说，这是最新的，也是最早的埃迪卡拉生物群。尽管许多化石在10多年前就被发现、描述和命名，但它们被错误地定为5.51亿年前。在《自然》杂志的论文中，中国科学院、西北大学和弗吉尼亚理工学院的科学家纠正了这一点，估计它们的年龄为6.07亿至6.35亿年。

页岩缺乏任何交叉条带或波浪或水流引起的结构。这些岩石形成于平静的水域中。大多数化石似乎附着在海底。并且在里面发现的化石是随机定向的，没有折叠或破碎。它们不是被水流冲到那里的，也不是从上方沉积下来的。它们似乎是在它们生活的地方静静地死去。作者认为，那是一个暴风浪基面以下的泥泞底部，但仍然可以被阳光照射到。

它们共同构成了一个生物多样性的自助餐。与其他埃迪卡拉生物群不同，这些化石中的一些因其相同性而非其古怪性而令人震惊。一种二叉分枝的形态（见顶部照片）非常像现代藻类（

在此处向下滚动至照片）。一种化石（见左图）类似于类似于现代海棕榈Postelsia palmaeformis。

 

 

 

 

但其他一些仍然是神秘的。一种可能是一种息肉状生物。其他生物[右]的轴向痕迹可能是蠕虫状生物的消化道，带有“吻”，或者可能是另一种藻类，带有“固着器”和“柄”。这个奇怪的链条可能是任何东西[下图，左]。

总而言之，科学家们估计蓝田动物群由大约15种主要复杂形态组成。它们可能是15个不同的物种，或者有些可能是其他物种的不同发育阶段。引人注目的是，似乎没有物种重叠——根据盖伊·纳博内在《自然》杂志论文的评论中提出的观点，甚至可能在界一级——与深海阿瓦隆生物群（之前大型生命的记录保持者）重叠。阿瓦隆充满了“传统”的气动埃迪卡拉生物群。蓝田生物群则以大型藻类为主。这既与栖息地的差异有关，也与不同保存的细节（阿瓦隆是砂岩）有关。

这里有一个真正有趣的地方。包含化石的地层直接位于（对于地质学家来说，是整合的）我们认为的雪球地球最后一次冰川作用的沉积物岩层之上。因此，很可能是大规模全球冰川作用刺激的海水氧化和其他海洋化学变化触发了“大型生命”的发展。

当然，蓝田生物群保持着最古老埃迪卡拉化石的当前记录，但这并不意味着它们是，而且它们几乎肯定不是。与所有化石记录一样，一些生命是偶然保存下来的，但大多数没有。而在保存下来的化石中，很多可能在过去的6亿年中被侵蚀掉，因此丢失了，而很多可能仍然暴露在地球表面或深埋在地球内部，未被发现。

并且仍然存在一个差异。早期的生物体——无论是否进行光合作用——被认为奉行严格的“无氧气，无呼吸，无生命”政策。但是这些化石所在的岩石表明，蓝田海洋中缺乏氧气。为了解释这一点，作者认为海洋正处于氧化过程中，并且在短时间内——太短以至于无法进行适当的采样和检测——通常令人窒息的蓝田海底位于富氧水之下。这些新的生命形式，在不知道更好的情况下，偷偷溜进去利用了无人居住的黄金地段。但是氧气很快消失了，窒息、保存并将它们埋葬在泥泞的坟墓中。我们最终从这些坟墓中找回了它们，6亿年后。如果它们真的是藻类，它们会很高兴终于再次见到光明。

来源

宏观且形态分化的真核生物的早期埃迪卡拉组合 .

进化生物学：生命何时变得巨大 .

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史前生命"

 

关于作者： Jennifer Frazer 是一位 AAAS 科学新闻奖获奖科学作家，居住在科罗拉多州博尔德。她拥有生物学、植物病理学/真菌学和科学写作学位，并花费了许多美好的时光在原位研究生命。阅读她的博客The Artful Amoeba，并在 Twitter 上关注她 @JenniferFrazer。

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