21億年前的古老生命

楊先碧

地球上最早的復(fù)雜生命起源于何時(shí)？生物學(xué)家一直以為是在6億年前。然而，法國(guó)研究人員的最新研究把這個(gè)時(shí)間往前大大推進(jìn)了15億年，他們居然在非洲發(fā)現(xiàn)了21億年前的多細(xì)胞生物。

化石研究表明，地球上最早的生命跡象出現(xiàn)于35億年前，主要是單細(xì)胞的原核生物。之后，地球生態(tài)似乎沒(méi)有多大的變化。直到將近30億年之后的寒武紀(jì)，也就是距今6億年前，地球生物出現(xiàn)一次爆炸性演化，一下子出現(xiàn)許多多細(xì)胞生物，生物進(jìn)化由此加速。幾億年內(nèi)出現(xiàn)了我們現(xiàn)在熟知的包括恐龍?jiān)趦?nèi)的各種各樣的生物。然而，不少人還是質(zhì)疑這種爆炸式的生物演化，認(rèn)為在那30億年的時(shí)間內(nèi)不應(yīng)該只有單細(xì)胞生物，還有一些原始的多細(xì)胞生物。

質(zhì)疑歸質(zhì)疑，科學(xué)研究講求的是證據(jù)。近年來(lái)，科學(xué)家逐步發(fā)掘出了一些這樣的證據(jù)。此前，科學(xué)家在非洲發(fā)現(xiàn)了20億年前的卷曲藻化石，這是一種多細(xì)胞真核生物。2008年，法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心和普瓦提埃大學(xué)的研究人員在非洲又有了新的發(fā)現(xiàn)。他們?cè)诩优畎l(fā)現(xiàn)了一塊獨(dú)特的生物化石。起初，化石研究人員根據(jù)生物的組織結(jié)構(gòu)初步認(rèn)為，該生物是多細(xì)胞真核生物，出現(xiàn)于6億年前。然而，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究，研究人員發(fā)現(xiàn)這塊化石的形成年代居然是21億年前。是否是6億年前的生物進(jìn)入了21億年前的石頭呢？研究人員經(jīng)過(guò)X射線掃描等進(jìn)行進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)這塊化石的形成時(shí)間的確源于21億年前，也就是說(shuō)化石中的多細(xì)胞真核生物的確曾經(jīng)生活在21億年前。

這些罕見(jiàn)的古老生物化石長(zhǎng)度在10厘米到12厘米之間，堪稱“大化石”。這些化石的總量也很多，有250多個(gè)。目前，研究人員已經(jīng)研究了其中的100多個(gè)，從中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種形態(tài)比較類似的多細(xì)胞生物，這些生物應(yīng)該是同一類多細(xì)胞生物，但是有多種。普瓦提埃大學(xué)的研究人員艾爾·阿爾瓦尼說(shuō)：“從遠(yuǎn)處看，這些化石像是具有不規(guī)則邊緣的花式餅干。從近處看，這些化石有扇貝狀外緣和輻射狀條紋。”在進(jìn)一步的分析中，研究人員利用離子探測(cè)器對(duì)化石中硫同位素的成分進(jìn)行了測(cè)定，并借助特殊設(shè)備繪制了標(biāo)本的立體圖像。結(jié)果顯示，該生物化石正是多種組織的結(jié)合體，而不是一些研究人員猜測(cè)的那樣是多個(gè)細(xì)菌堆砌起來(lái)的，這進(jìn)一步證實(shí)了化石中的生物是多細(xì)胞生物。研究人員表示，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的多細(xì)胞真核生物，比之前的卷曲藻化石還要早1億年。

生命是從一些簡(jiǎn)單的有機(jī)物開(kāi)始演化出單細(xì)胞生物，然后再演化出多細(xì)胞生物。多細(xì)胞生物是復(fù)雜生命的代表，只有演化出多細(xì)胞生物，像人類一樣的智慧生命才有可能出現(xiàn)。如果地球的生命演化不是在20多億年前出現(xiàn)一次環(huán)境的改變，地球可能至今依然是只有單細(xì)胞生物生存的荒漠?，F(xiàn)有的研究表明，地球的大氣層在大約24億年前才開(kāi)始出現(xiàn)多細(xì)胞生物賴以生存的氧氣，這是一些單細(xì)胞細(xì)菌的功勞。由于氧氣出現(xiàn)之初的大氣層依然毒性很大，因此更加復(fù)雜的生物難以出現(xiàn)，這是起初生物演化比較緩慢的重要原因。

目前，法國(guó)科學(xué)家還沒(méi)有對(duì)新發(fā)現(xiàn)的古老生物命名，也不知道它們的歸類。雖然法國(guó)的研究表明21億年前就出現(xiàn)了多細(xì)胞生物這種復(fù)雜的生命形態(tài)，但是依然沒(méi)有跡象表明之后出現(xiàn)了多樣化的生物。現(xiàn)有的化石證據(jù)表明，在6億年前的寒武紀(jì)，各種生物才以爆炸性的速度涌現(xiàn)。在21億年前和6億年前之間的15億年時(shí)間內(nèi)發(fā)生了什么事情？難道地球大氣演化到支撐多種復(fù)雜生命的出現(xiàn)真的需要15億年嗎？這目前還是一個(gè)謎。如果能了解清楚這15億年“空白期”中所發(fā)生的事情，有關(guān)生物起源和演化歷程會(huì)更加清晰，人類探索外星生命也有了重要的依據(jù)。（來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)，2013-01-23）endprint