一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，澳洲古老巖石中藏著的古微生物，可能是人類血統(tǒng) “最古老的遺跡”。

《侏羅紀(jì)公園》系列電影有一部叫《失落的世界》，科學(xué)家們?cè)诎拇罄麃啽辈烤嘟?6億年前的巖石中，真的發(fā)現(xiàn)了一個(gè) “失落的世界 ”——一個(gè)古生物群落。這一群落在當(dāng)時(shí)就已經(jīng)很豐富了，科學(xué)家們說，這可能改變世界對(duì)人類最早祖先的認(rèn)識(shí)。

這項(xiàng)研究發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。研究的共同第一作者之一本杰明-內(nèi)特塞姆說，這些被稱為原生生物群的微型生物，屬于一個(gè)被稱為“真核生物”的家族，大約16億年前生活在地球上。

【資料圖】

（研究人員發(fā)現(xiàn)，澳大利亞北領(lǐng)地附近的巴尼溪巖石里，有人類血統(tǒng)"最古老的遺跡"。）

10年研究證明，真核生物的存在比已知更早

真核生物有一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括線粒體（細(xì)胞的 “動(dòng)力室”），和細(xì)胞核（ “控制中樞和信息中心”）?，F(xiàn)代形式的真核生物包括真菌、植物、動(dòng)物和單細(xì)胞生物，如阿米巴蟲。

此前的研究認(rèn)為，人類和所有其他有核生物的祖先，可以追溯到12億年前的最后一個(gè)真核生物共同祖先（LECA）。新的發(fā)現(xiàn) “似乎是我們自己血統(tǒng)的最古老的遺跡，它們甚至生活在LECA之前。”本杰明說。他在澳大利亞國(guó)立大學(xué)完成了他的博士學(xué)位，現(xiàn)在在德國(guó)不來梅大學(xué)工作?！斑@些古老的生物在世界各地的海洋生態(tài)系統(tǒng)中種類非常豐富，并且可能在地球歷史的大部分時(shí)間里塑造了生態(tài)系統(tǒng)?！痹锶旱陌l(fā)現(xiàn)，是澳大利亞國(guó)立大學(xué)研究人員10年工作的成果。

（本杰明與同事們花了10年時(shí)間來研究這一項(xiàng)目。）

本杰明說：“我們相信，它們可能是地球上第一批捕食者，捕食和吞噬細(xì)菌?！眮碜园拇罄麃啞⒎▏?guó)、德國(guó)和美國(guó)的研究人員研究了澳大利亞北領(lǐng)地附近的巴尼溪巖石。眾所周知，澳大利亞北部擁有一些保存最完好的地球中世紀(jì)（上古世紀(jì)中期）的沉積巖，包括地球上最古老的含生物標(biāo)記的巖石。本杰明說：”夾在這些古老的沉積物中的分子化石，使人們對(duì)早期生命和生態(tài)有了獨(dú)特的認(rèn)識(shí)。”研究人員發(fā)現(xiàn)，這些分子具有原始的化學(xué)結(jié)構(gòu)，暗示了早期復(fù)雜生物的存在，這些生物在LECA之前就已經(jīng)進(jìn)化了，而且后來已經(jīng)滅絕了。

尋找化石中的古代分子

在這項(xiàng)研究中，本杰明和另一名共同第一作者布洛克教授，發(fā)現(xiàn)了一種與膽固醇有關(guān)的化合物，這似乎證實(shí)了關(guān)于真核生物進(jìn)化幾十年前的一個(gè)假設(shè)。

膽固醇是一種有機(jī)化合物，是一種天然存在的類固醇。太多的膽固醇會(huì)導(dǎo)致健康問題，如動(dòng)脈堵塞，但它幾乎是所有現(xiàn)代真核生物細(xì)胞膜的一個(gè)重要組成部分?！澳懝檀紝?duì)大量的生理功能真的很重要，而且因?yàn)樗鼈兪羌?xì)胞膜的一部分，生物體產(chǎn)生的這類分子相對(duì)較多?！北窘苊髡f，“早期的真核生物在這段時(shí)間里已經(jīng)具有重要的生態(tài)意義。我們只是直到現(xiàn)在才看到它們的蹤跡。它們隱藏在眾目睽睽之下?！?/p>

[本杰明（中）、布洛克（左）以及同事。]

1964年，著名科學(xué)家康拉德-布洛赫注意到，當(dāng)真核生物合成膽固醇時(shí)，一些中間的有機(jī)化合物形成。他猜測(cè)，過去，這些中間化合物，是早期生物體生物合成過程中一個(gè)最終產(chǎn)品。然而，布洛赫認(rèn)為，沒有人能夠找到化石證據(jù)，來證明古代生命形式產(chǎn)生了這些現(xiàn)在的中間生物大分子。

生物化學(xué)分析的進(jìn)步，使科學(xué)家們能夠識(shí)別保存在化石中的古代分子，特別是在相對(duì)未受地質(zhì)過程干擾的古老巖石中。以前的研究確定，巴尼溪的巖石有超過10億年的歷史，含有古代生物大分子的蹤跡。但是 “人們從未在這些巖石中尋找過這些原始類型的類固醇?！北窘苊髡f。同事對(duì)巖石進(jìn)行了化學(xué)分析，尋找布洛赫預(yù)測(cè)的早期真核生物會(huì)制造的膽固醇。本杰明說：“令我們驚訝的是，我們實(shí)際上發(fā)現(xiàn)了它們的豐富程度出乎意料地高了，在我們有這個(gè)時(shí)期的生物標(biāo)志物保存的地方，我們也看到了這些分子，我們現(xiàn)在可以證實(shí)布洛赫的假說?！?/p>

將進(jìn)一步探索古老生命形式所居住的世界

這些原生生物的存在表明，早期真核生物適應(yīng)了一個(gè)與現(xiàn)代地球非常不同的世界。如今大氣中的氧氣比16億年前多得多，而這些早期真核生物產(chǎn)生的原類固醇分子所需的氧氣比膽固醇少。

本杰明認(rèn)為，早期真核生物 “已經(jīng)完全適應(yīng)了當(dāng)時(shí)的生態(tài)條件”。加州大學(xué)圣巴巴拉分校地球科學(xué)系教授兼系主任蘇珊娜-波特博士說：“我真正喜歡這項(xiàng)研究的地方，是思考認(rèn)識(shí)到生物合成途徑也在進(jìn)化。”然而，沒有參與這項(xiàng)研究的波特宣布，這項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)的分子，確實(shí)是由早期真核生物生成的，而不是其他古生物。

同樣沒有參與這篇論文的麻省理工學(xué)院地質(zhì)生物學(xué)教授羅杰-薩蒙斯博士稱，這是 “我在許多年中看到的、更有趣的有機(jī)地球化學(xué)研究之一?！彼_蒙斯說：“布洛赫如果活著看到這一幕，會(huì)很高興，因?yàn)椴悸蹇思捌渫伦C實(shí)了他的假說，即膽固醇的生物合成前體，反映了生物化學(xué)對(duì)功能優(yōu)化的探索?！?/p>

同時(shí)，本杰明說，他和同事們將進(jìn)一步研究這些古老生命形式所居住的世界，方法是用激光射向薄薄的巖石片，并利用關(guān)于光線如何反彈的信息，來繪制所存在的不同化學(xué)成分。他說：“我們希望這將幫助我們更進(jìn)一步研究，我們的早期真核生物祖先是在哪里、什么時(shí)候、在什么條件下繁衍的。”

通訊員希澈