“雪球地球”后的生物化石

化石的扫描电镜图片

新元古代“雪球地球”“Snowball Earth”后的生物可能演化出顽强的耐寒能力,并用坚硬的外壳武装自己防御当时的冰冻天气。

麻省理工学院(Massachusettes Institute of Technology),哈佛大学(Harvard University)和史密斯学院(Smith College)的研究人员在距今7.1亿年前的岩石中发现了大量微生物化石,而这段时间正好是地球大部分地方被冰雪覆盖的“雪球地球”时代。这些化石个体十分微小,外形有点像现代的变形虫(amoebae),它们有可能通过武装自己、利用微小的“足”从环境中收集矿物,并将这些矿物颗粒“组装”成保护身体抵御严寒的外壳。

此次发现是化石记录中已知最早有建造壳体或胶合壳体的生物。研究人员同时还发现这些生物已经具有一定的生物分异度,表明它们在“雪球地球”后得到了迅速的复苏。

“雪球地球”普遍的观点认为,当时大规模的冰盖覆盖了几乎整个地球。麻省理工学院的T. Bosak教授说道:“我们对雪球事件之前的故事已有一定了解,但在那以后更精彩的故事我们现在才刚刚开始认识。”

冰河时期的装甲

Bosak及其合作者分别从纳米比亚和蒙古带回了这些含有微生物化石的岩石样品,通过显微镜观察,研究人员发现了大量的微小暗色椭圆形结构,每个小椭圆边缘都有一个刻痕。为了进一步了解这其中暗藏的信息,研究人员还动用了电子显微镜,以便能复原化石高清晰度的三维图像,还能看到中空10微米厚的壳体。纳米比亚的化石多为圆形,蒙古的则多为筒形。在大多数化石某一端都有一小道狭缝,这些生物的伪足或脚有可能是从这里伸出的。

Bosak通过X射线光谱分析了壳体的组成物质,发现了含量不等的硅、铝、钾颗粒,这些生物有可能从环境中直接把矿物粘结到其表面。Bosak表示这些生物也可能已经进化出可以构建壳体的能力,以适应极端的深海环境,并能起到抵御捕食者的作用。

雪球窗口

Bosak说:“如果说雪球时期的地球是一片黑暗的话,这些强壮的生物在冰期后的迅速出现,则为我们现代生物发展开启了一扇窗。”这些古老生物与现代生物最相近的是变形虫,一种单细胞生物,生活在森林,湖泊和泥炭沼泽中。这种微生物可以将环境中的二氧化硅,粘土矿物,真菌和花粉等颗粒胶结在一起形成外壳。

Bosak猜测是冰期后的特殊环境给予了生物新的发展机会,研究人员将进一步从岩石样品中提取出更多当时的环境信息,以便更好的了解这一时期环境和生物具体的演化过程。


化石网 库森





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