华北化石显示真核生物在16.3亿年前首次获得多细胞性

中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎教授带领的研究人员在《科学进展》上发表的一项研究报告了他们最近在华北发现了16.3亿年前的多细胞化石。

这些保存完好的微化石目前被认为是多细胞真核生物最古老的记录。这项研究是继此前研究人员在华北燕山地区发现分米级真核生物化石后的又一突破，将真核生物多细胞生物的出现推迟了约7000万年。

地球上所有复杂的生命，包括各种动物、陆地植物、宏观真菌和海藻，都是多细胞真核生物。多细胞性是真核生物获得有机体复杂性和大尺寸的关键，并且通常被认为是地球生命史上的重大转变。然而，科学家们一直不确定真核生物何时进化出这种创新。

化石记录提供了令人信服的证据，表明具有简单多细胞性的真核生物，例如红藻和绿藻以及假定的真菌，早在10.5亿年前就出现了。较早的记录声称是多细胞真核生物，但其中大多数由于形态简单且缺乏细胞结构而存在争议。

新发现的多细胞化石来自古元古代晚期穿岭沟组，距今约16.35亿年。它们是由2个至20多个直径为20-194微米、不完整的圆柱形或桶形大细胞组成的无分支、单列丝状体。“长度可达860微米。这些细丝根据其形态变化表现出一定程度的复杂性。”研究人员之一苗兰云说。

细丝是恒定的，或者在其整个长度上逐渐变细，或者仅在一端逐渐变细。形态计量分析证明了它们的形态连续性，表明它们代表单一生物物种而不是离散物种。这些化石被命名为Qingshaniamagnifica,1989，这是一种形态和大小相似的分类单元，被描述为来自穿岭沟组。

青山虫的一个特别重要的特征是一些细胞内的圆形细胞内结构(直径15-20μm)。这些结构与许多真核藻类中已知的无性孢子相当，表明青山藻可能是通过孢子繁殖的。

在现代生活中，单列丝在原核生物(细菌和古细菌)和真核生物中都很常见。大细胞尺寸、宽范围的丝直径、形态变异和胞内孢子的结合证明了青山虫的真核亲和力，因为没有已知的原核生物如此复杂。

丝状原核生物通常非常小，直径约为1-3微米，分布在12个门的147个属以上。一些蓝细菌和硫细菌可以达到很大的尺寸，厚度可达200​​微米，但这些大型原核生物的形态非常简单，具有盘状细胞，并且不能通过孢子繁殖。

最好的现代类似物是一些绿藻，尽管丝状体也存在于其他真核藻类(例如红藻、褐藻、黄藻、轮藻类等)以及真菌和卵菌中。

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