生物體被認為是陸地生態系統結構的一部分

右邊,一名研究人員拿著一塊發現化石的岩石樣本。左邊是地球上生活形式的化石(照片/個人收藏)

2021 年,研究人員在馬托格羅索州的一個採石場發現了一塊化石,這是研究人員詳細追踪大約 4.1 億年前居住在地球上的第一批地衣——海綿藻的身份的關鍵部分。

2021 年,在馬托格羅索州維德河畔發現了一塊化石,從而詳細鑑定了大約 4.1 億年前居住在地球上的第一批地衣。這項研究發表在《Science Advances》雜誌上,涉及來自 USP 和 CNPEM 等 19 個機構的科學家,並得到了 Fapesp 的支持。研究表明,海綿植物是真菌和藻類之間的共生體,在第一批土壤的形成以及從水生生物向陸地生物的過渡中發揮了關鍵作用。研究人員利用天狼星同步加速器光源等先進技術,確定了細胞結構和分子生物標誌物,證實了該生物體的本質是地衣。鈣、含氮化合物和脂質的發現排除了它是植物的可能性。研究表明,這些地衣是改變地球表面的先驅,影響了複雜生態系統的出現。

地衣是真菌和藻類之間的共生現象,在樹乾和屋頂上很常見,被認為是陸地生態系統結構的一部分,因為它們溶解岩石,可能有助於形成最初的土壤。

這項研究發表在《科學進展》雜誌的封面上,涉及來自 19 個機構的科學家,並得到了 USP(聖保羅大學)、CNPEM(國家能源和材料研究中心)和 Fapesp(聖保羅國家研究支持基金會)的支持。

該化石是當時正在南太平洋大學攻讀碩士學位的研究人員在進行實地研究時發現的。陪同他的父親是古生物學愛好者 Gilmar Kerber,現已從 Ibama(巴西環境與可再生自然資源研究所)退休,也是 UFMS(南馬托格羅索聯邦大學)動物生物學博士生。

“採石場是古生物學家的絕佳材料來源。我父親錘擊了一塊石頭,當它被打開時,我意識到該地區有一些不尋常的地方,”在美國哈佛大學從事博士後工作的貝克爾-克伯說。

對 MS 採石場發現的化石的研究揭示了陸地生命的先驅
藝術展示了海綿藻可能的外觀(照片/複製品/Julio Lacerda)

研究人員將材料包裝在無菌鋁箔中,以減少材料和環境微生物污染的機會。這一過程使研究人員能夠進行靈敏的分析,例如分子生物標誌物的識別。

吉爾瑪·科伯對這一發現感到非常興奮。 “每塊化石都是了解過去的一扇窗戶。尤其是這塊化石,它展示了生命如何征服地球環境的新視野,”他說。

分析 – “這種生物體在化石記錄中非常常見,關於它是真菌、植物還是地衣一直存在爭議。借助天狼星(CNPEM 最先進的同步加速器光源)的一些光束線,結合其他技術,我們能夠可視化結構,從而讓我們能夠辨別。貝克爾-克伯。

該研究實現了 170 納米的分辨率,可以觀察藻類細胞和結構,從而確認該生物體為地衣的分類。

詳細分析顯示存在鈣、含氮化合物和脂質,排除了這種可能性 海綿植物 成為一株植物。 Becker-Kerber 解釋說,雖然非維管植物含有纖維素,但地衣是由甲殼素製成的,甲殼素是一種富含氮的耐用材料。

研究小組在樣本中發現了強烈的氮信號,這在古生物學研究中尚屬首次。 “如此可靠的證據非常罕見,”該研究的合著者、澳大利亞國立大學教授約亨·布洛克斯在一份新聞稿中評論道。

此外,還檢測到了鈣微粒,這是當今地衣產生的礦物質的特徵,作為一種防曬形式。據Agência Fapesp消息稱,這是此類古老化石中前所未有的發現。

研究表明,最早的地衣並不是邊緣生物,而是殖民時期改變地球表面的先驅。它們在從水生生物到陸地生物的轉變中發揮了關鍵作用,影響了複雜生態系統的形成。

“地衣改變岩石基質並產生供植物和動物使用的生物質。這一作用在過去更為重要,它使森林和田野得以出現,”貝克爾-克伯總結道。 (信息由 Agência Fapesp 的 André Julião 提供)。

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