科學(xué)家發(fā)現(xiàn)6.3億年前的真菌化石,真菌能否成為外星環(huán)境的“先鋒”?
據(jù)中央廣播電視總臺(tái)"中國之聲"報(bào)道,大約6.3億年前,在貴州發(fā)現(xiàn)了真菌化石。
化石顯微圖片來源:中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物學(xué)研究所
這是迄今為止世界上發(fā)現(xiàn)的最早的陸生真菌化石。在此之前,最早的陸生真菌是在蘇格蘭發(fā)現(xiàn)的,大約在4.1億年前。
6億多年前的化石真菌是如何保存的?
真菌在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是什么?
真菌能成為道路的先驅(qū)嗎?"可以用來改變未來的外星環(huán)境嗎?
由中外研究人員組成的國際合作小組首次報(bào)道了中國南方翁安埃迪卡拉陡山坨組底部蓋層孔隙(片狀洞)硅質(zhì)膠結(jié)物中的Pyron礦化真菌微化石(從現(xiàn)在到6.35億年前)。這些微化石代表了當(dāng)時(shí)占據(jù)喀斯特洞穴環(huán)境的真菌。在這個(gè)隱秘的生境中,它們悄悄地開啟了真菌對(duì)陸地環(huán)境的適應(yīng)和轉(zhuǎn)化過程。
6億多年前,真菌的祖先是如何上岸的?
當(dāng)時(shí),地球上有一個(gè)極端的氣候事件--"雪球地球",即全球冰凍。同時(shí),地球的地層中沉積著一層厚厚的冰磧。
結(jié)合前人的研究成果,研究人員提出了一個(gè)可能的模式,圍繞蓋層白云石、溶蝕孔隙和真菌化石的形成:第一,在新元古代"雪球地球"事件發(fā)生后,蓋層白云石沉積發(fā)生在6.35億年前,由于冰川的迅速融化,大陸地殼和海洋大陸架出現(xiàn)了反彈。結(jié)果表明,蓋層白云石暴露于海平面,并發(fā)生巖溶溶解。最后,在物理和化學(xué)作用的雙重作用下,蓋層白云石形成了一個(gè)墊孔。然后,在形成墊狀孔隙后不久,鈣質(zhì)水泥,包括各種洞穴沉積物,開始填充空間;然后,真菌生物及其共生生物占據(jù)了墊狀孔隙的內(nèi)表面,在它們生長和死亡后不久,它們被形成于孔隙中的葡萄水泥掩埋,它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)在三維上得以保存。
秘密和偉大的真菌
生物登陸陸地是生命演化史上的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),土地由荒涼變?yōu)樯鷻C(jī),真菌在這一過程中起著重要的作用。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物學(xué)研究所副研究員龐克說,雖然真菌、植物和動(dòng)物是主宰當(dāng)今陸地生態(tài)系統(tǒng)的三種主要多細(xì)胞生物,但相對(duì)于動(dòng)植物而言,真菌往往被忽視。
有些真菌在繁殖階段可以以"子實(shí)體"的形式在地面上生長,被稱為蘑菇。常見的真菌有釀酒酵母、青霉等。然而,更多的真菌以養(yǎng)分(如土壤、腐生木材等)的形式生活在秘密環(huán)境中,因此很難被檢測(cè)到。事實(shí)上,它們的生物量很大。
真菌是巖石和礦物生物風(fēng)化的重要媒介,參與了碳、氮、磷、硫等營養(yǎng)元素的生物地球化學(xué)循環(huán),以及鈉、鎂、鈣、錳、鐵等金屬元素的生物地球化學(xué)循環(huán)。某些元素也是生物體和新陳代謝中的重要物質(zhì)。
同時(shí),真菌也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的分解者。腐生真菌可以分解動(dòng)植物遺骸中的有機(jī)質(zhì),從而將無機(jī)碳和其他營養(yǎng)物歸還給環(huán)境,供植物循環(huán)利用。
真菌還可以與大多數(shù)陸地植物的根形成共生結(jié)構(gòu)--菌根系統(tǒng),它幫助植物吸收水、分解和吸收無機(jī)鹽礦物。真菌和綠藻或藍(lán)細(xì)菌也可以形成互利共生的地衣,可以生活在各種寒冷、干旱和其他極端的陸地環(huán)境中,被稱為"植物世界的先驅(qū)"。