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新萄京娱乐场我国科学家发现地球上最早的大型多细胞生物化石

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  近日,天津地质矿产研究所、中国地质大学(武汉)、中国科学院南京地质古生物研究所等单位的科学家合作在《自然·通讯》(Nature
Communication)杂志上发表论文,首次报道了生存时代距今15.6亿年、个体长达30
厘米以上的大型多细胞生物化石群。以天津地质矿产研究所朱世兴研究员为第一作者、中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员为通讯作者的这篇文章将地球上大型多细胞生物的出现时间提前了将近10亿年,是地球早期生命演化研究领域中一项重大科学发现。

[video:0001.中国网络电视台-[共同关注]迄今最早大型复杂多细胞生物化石被发现:该类生物出现时间提前近10亿年]

地球最早的大型复杂多细胞生物究竟什么时候出现?它长什么模样?18日,中科院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员课题组发表在《自然—通讯》上的论文,揭示了距今15.6亿年前,已有个体长达30厘米以上的大型多细胞生物化石群出现,它们或是植物的先祖。这一发现将地球上大型复杂多细胞生物的出现时间提前了近10亿年。
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生命大约自40亿年前在地球上出现以来,之后差不多30多亿年的演化过程被认为非常缓慢,直到距今6亿年前都一直以肉眼不可见的微型、简单的微生物形式存在。
此次发现的大型多细胞生物化石群位于河北迁西县和宽城县境内,大面积露出距今15亿年前后的“中元古代”沉积岩石地层,被称为“高于庄化石群”。发现的化石包括带状、舌状、楔形和长卵形等多种形态类型。“我们发现最大的舌形化石长达28.6厘米,宽度近8厘米。另一种带状化石长度可达30厘米以上,宽度可达4.5厘米,部分标本可见明显的底部固着器官。”朱茂炎说,“此次发现的多细胞生物应该是生活在海洋的透光带,依靠光合作用生长,可以说是植物或海藻的祖先。”
这一新发现打破了“枯燥的10亿年”的说法。此前研究表明,距今18—8亿年前的地球表层岩石圈、大气圈、水圈和生物圈维持在近乎不变的“稳定”状态,因而被学术界称为“枯燥的10亿年”。高于庄化石群的发现则表明,这一时期地球的海洋生物出现了高可达30厘米、宽可达8厘米、类型多样的多细胞藻类生物,据此可推测伴随生物这种演化水平的地球环境同样应该发生了明显改变。

  此大型多细胞化石群发现于河北迁西县和宽城县境内,地处燕山山脉南麓。该地区大面积出露距今15亿年前后的“中元古代”沉积岩石地层,是国内外研究该时期地球演化奥秘的经典地区之一。该化石群最早由朱士兴研究员及其同事发现,含化石的地层名为“高于庄组”,因而可将该化石群命名为“高于庄化石群”。化石以灰褐色的有机碳质膜的形式保存在岩石中。发现的化石包括带状、舌状、楔形和长卵形等多种形态类型。其中一种最大的舌形化石长达28.6厘米,宽度近8
厘米;另一种带状化石长度可达30
厘米以上,宽度可达4.5厘米;部分标本可见明显固着器官。同时,在含大化石群的岩石中,还发现了保存精美的生物多细胞组织碎片。综合分析化石形态、多细胞组织结构等生物学特征,并与现代海洋带状藻类生物进行比较,研究者认为这些化石是一类形态各异的多细胞藻类生物,它们也许可以进行光合作用,固着生活在距今15.6亿前的浅海中。

5月18日,中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎课题组在《自然·通讯》(Nature
Communications
)发表论文,报道了距今15.6亿年前的、个体长达30
厘米以上的大型多细胞生物化石群。这是关于地球早期生命演化研究领域中一项新的重大科学发现,将地球上大型多细胞生物的出现时间提前了将近10亿年。

  这一发现对早期地球环境演化与生命过程的研究具有重要的价值。

此次报道的大型多细胞化石群发现于河北迁西县和宽城县境内,地处燕山山脉南麓。该地区大面积出露距今15亿年前后的“中元古代”沉积岩石地层,使之成为全球揭示该时期地球演化奥秘的经典研究地区之一。该化石群最早由中国地质科学院天津地质矿产研究所研究员朱士兴及其同事发现,含化石的地层称之为“高于庄组”,因而可称为“高于庄化石群”。化石以灰褐色的有机碳质膜的形式保存在岩石中。发现的化石包括带状、舌状、楔形和长卵形等多种形态类型。其中一种最大的舌形化石长达28.6厘米,宽度近8厘米;另一种带状化石长度可达30
厘米以上,宽度可达4.5厘米;部分标本可见明显的底部固着器官。同时,在含大化石群的岩石中,还发现了保存精美的生物多细胞组织碎片。综合分析化石形态、多细胞组织结构等生物学特征,并与现代海洋带状藻类生物进行比较,研究者认为这些化石是一类具有形态分异的多细胞藻类生物,它们可能通过光合作用固着生活在距今15.6亿年前的浅海中。

新萄京娱乐场 ,  生命大约自40亿年前在地球上出现以来,之后差不多30多亿年的演化过程被认为非常缓慢。很多学者认为,直到距今6亿年前,生物都一直以肉眼不可见的微型、简单的微生物形式存在。最古老的肉眼可辨的生物化石是一种生活在距今18—14亿年前海洋中的丝状体化石,称为“卷曲藻”(Grypania),丝状体的直径小于
2
mm,科学家不太清楚它们到底是什么生物。而此前发现最古老的、大小可与高于庄化石群相比的大型多细胞生物化石产自距今6亿年前后的埃迪卡拉纪地层中。虽然与6亿年前的“埃迪卡拉纪”多细胞生物化石相比较,15.6亿年前的“高于庄化石群”的形态多样性和复杂性要小许多,但是高于庄化石群的发现将地球上大型复杂多细胞生物的出现时间提前了将近10亿年,彻底颠覆了以往的认识。

生命大约自40亿年前在地球上出现以来,之后差不多30多亿年的演化过程被认为非常缓慢,直到距今6亿年前都一直以肉眼不可见的微型、简单的微生物形式存在。迄今为止,已知全球发现最早的、个体达到肉眼可辨的生物化石是一种生活在距今18—14亿年前海洋中的丝状体化石,且生物学属性不明,称之为“卷曲藻”(Grypania),丝状体的直径小于2mm。而目前全球发现最早的、个体大小可与高于庄化石群比拟的大型多细胞生物化石均发现于距今6亿年前后的地层中。由此可见,高于庄化石群的发现将地球上大型复杂多细胞生物的出现时间提前了将近10亿年,彻底颠覆了以往的认识。尽管与6亿年前的“埃迪卡拉纪”多细胞生物化石相比较,高于庄化石群的形态多样性和复杂性要小许多。

  最近的研究表明,距今18—8亿年前,地球的表层岩石圈、大气圈、水圈和生物圈一直维持在一个近乎不变的“稳定”状态。因而,这个长达10亿年的地球时期被学术界称之为“枯燥的10亿年”(Boring
Billion),或者“地球的中世纪”(Earth’s Middle
Age)。高于庄化石群的发现说明,所谓的“枯燥的10亿年”中,地球可能并不枯燥,当时的海洋生物出现了高可达30
厘米、宽可达8厘米的、类型多样的多细胞藻类生物。而且据此可进一步推测,与这种生物的演化水平紧密相关的地球环境也应该发生了明显的改变。“高于庄化石群”的发现不仅改变了以前关于地球生命早期演化的既有认识,也为探索距今18—8亿年前地球系统演化的奥秘提供了新的角度。

这一新的发现具有非常重要的科学意义。当今地球科学研究表明,距今18—8亿年前的地球表层岩石圈、大气圈、水圈和生物圈维持在近乎不变的“稳定”状态。因而,这个长达10亿年的地球时期被学术界称之为“枯燥的10亿年”(Boring
Billion),或者“地球的中世纪”(Earth’s Middle
Age)。高于庄化石群的发现则表明,所谓的“枯燥的10亿年”地球可能并不枯燥,当时的海洋生物出现了高可达30厘米、宽可达8厘米的、类型多样的多细胞藻类生物,据此可推测伴随生物这种演化水平的地球环境同样应该发生了明显的改变。因而,这一新的发现不仅改变了以前关于地球生命早期演化的既有认识,也为重新从不同角度探索距今18—8亿年前地球系统演化的奥秘提供了新的思考。

  该项研究得到国家自然科学基金(项目号:41272015)的资助。

该项研究得到国家自然科学基金和国家重点基础研究发展计划等项目的资助。

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论文相关信息:Zhu, S., Zhu, M.*, Knoll, A.H., Yin, Z., Zhao, F., Sun,
S., Qu, Y., Shi, M., Liu, H. 2016. Decimetre-scale multicellular
eukaryotes from the 1.56-billion-year-old Gaoyuzhuang Formation in North
China. Nature Communications
, DOI: 10.1038/ncomms11500.

发现于燕山山脉的大型碳质膜化石(中元古代,距今15.6亿年)(朱茂炎提供照片)

论文链接

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发现于燕山山脉的大型碳质膜化石(中元古代,距今15.6亿年)(朱茂炎提供照片)

发现于燕山山脉的大型碳质膜化石(中元古代,距今15.6亿年)

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与大型碳质膜化石共生的、保存精美多细胞结构的生物碎片化石(中元古代,距今15.6亿年)(朱茂炎提供照片)

发现于燕山山脉的大型碳质膜化石(中元古代,距今15.6亿年)

  附: 论文信息

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  论文题目:Decimetre-scale muticelluar eukaryotes from the
1.56-billion-year-old GaoyuzhuangForamtion in North China

与大型碳质膜化石共生的、保存精美多细胞结构的生物碎片化石(中元古代,距今15.6亿年)

  论文题中文翻译:《产自华北高于庄组15.6亿年前的分米级多细胞真核生物》

  题录信息:

  Zhu, S., Zhu, M.*, Knoll, A.H., Yin, Z., Zhao, F., Sun, S., Qu, Y.,
Shi, M., Liu, H. 2016. Decimetre-scale multicellular eukaryotes from the
1.56-billion-year-old Gaoyuzhuang Formation in North China. Nature
Communications
, DOI: 10.1038/ncomms11500. 

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