不久前，全球顶级学术期刊《科学》杂志颁布了2024年度十大年夜科学冲破评选成果，中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称“南京古生物所”）朱茂炎团队发明迄今最古老的多细胞真核生物化石这一重要成果入选。

　　真核生物的多细胞化是生命向复杂化和大年夜型化演变的必备前提，被认为是生命演变史上的重大年夜关键立异事宜之一。最古老的多细胞真核生物化石是若何被发明的？它的发明有何重要意义？科学家为我们一一解答。

　　天津蓟县（现蓟州区）中上元古界国度天然保护区。

　　“多细胞化是真核生物获得生物复杂性和大年夜尺寸的关键，平日被认为是地球生命演变上的重大年夜立异。”南京古生物所研究员朱茂炎说。

　　“这个‘更早’会是什么时刻？”

　　河北省宽城县翁家庄剖面串岭沟组中发明的“绚丽青山藻”化石。

　　河北省唐山市迁西县高于庄组中发明的宏体碳质膜化石。

　　研究团队合影。

　　以上图片均为中国科学院南京地质古生物研究所供给

　　“这块化石不简单”

　　在数十亿年的地球生命演变汗青中，真核生物的出现与闹热有着至关重要的意义。至此，生命摆脱了简单的形态，细胞拥有了“遗传和代谢调控中间”的细胞核以及“能量工厂”线粒体，为今天复杂生命形态的演变奠定了基本。

　　工夫不负有心人。2021岁首年代的一个夜晚，苗兰云第一次在显微镜下不雅察到了多细胞构造，并且异常清楚。这令她异常高兴。

　　如今的地球上，包含人类在内的动物、陆生植物、真菌和宏体藻类等，都是复杂生命，也都是多细胞真核生物。

　　那么，真核生物最早何时产生多细胞化？截至今朝，学界对这一重大年夜科学问题并无明白谜底。

　　已知的化石证据注解，简单的微体多细胞真核生物，包含红藻、绿藻和真菌化石等，在距今10亿年阁下的地层中已经出现，并在距今6亿年前后开端多样化和大年夜型化。

　　会不会比这个时光更早呢？带着这个疑问，朱茂炎带领团队开端了摸索之旅。

　　契机涌如今2012年。那一年，朱茂炎前去天津蓟县（现为天津蓟州区）进行野外考察，其间在同业朱士兴家里的一次做客，让他有了不测收成。

　　“朱师长教师在中国地质查询拜访局天津地质查询拜访中间从事研究工作，经常去燕山山脉地区采集化石。”朱茂炎回想说，“当时，在他家沙发旁边就摆了五六个托盘的化石。我打眼一看，里面有一块化石异常大年夜，长有30厘米阁下，形态类似海带。”

　　朱茂炎急速灵敏意识到，“这块化石不简单。”

　　朱士兴解释，这是他1997年在河北迁西和宽城地区进行野外埠质查询拜访工作时，在距今15.6亿年的“蓟县系”高于庄组（岩石地层名称，属中元古代地层）中发明的宏体碳质膜化石。

　　这个重要线索，让朱茂炎团队决定，将考察研究的地区范围进一步锁定在高于庄组所处的燕山山脉地区。

　　“这个‘更早’会是什么时刻？”

　　朱茂炎说：“那边的岩石为距今18亿年到13亿年的前寒武纪沉积地层，近万米厚，是全球开展地球早期地质汗青和生命演变的最好、最经典的地区之一。”

　　对准这一区域，朱茂炎团队结合朱士兴等国表里同业展开了深刻的考察和发掘。2013年开端，他们合尴尬刁难燕山地区高于庄组发明的一批距今15.6亿年的宏体生物化石进行了研究。从外不雅来看，这批化石已经“长得很大年夜”，宽达8厘米，不完全的化石长度可达30厘米。科研人员剖断它们为最早的宏体多细胞真核生物化石，研究成果于2016年揭橥。

　　这一成果引起学界的广泛存眷，不仅将地球上大年夜型多细胞真核生物的出现时光从之前认为的6亿年前向前推了将近10亿年，并由此揣摸真核生物产生多细胞化的时光应当更早。

　　“出现这么大年夜的宏体化石，解释在此前还可能会有相对简单的微体多细胞生物（肉眼弗成见）演变阶段。”朱茂炎说。

　　为了验证这一揣摸，在燕山地区早于16亿年的古元古代晚期“长城系”地层中，朱茂炎团队持续寻找“更早”期多细胞真核化石存在的蛛丝马迹。

　　燕山山脉是中国北方重要山脉之一。对于地质古生物学来说，燕山山脉有着不凡的意义。20世纪30年代初，地质学家高振西等人在燕山山脉长城脚下的天津蓟县，建立了我国北方“震旦系”标准剖面。近百年来，经由几代地质学家的研究，发清楚明了很多早期生命化石，当时代厘定也越来越精准。

　　因为长城系地层中的化石多为肉眼看不见的微体化石，必须借助显微镜才能看清楚细节，并且这些化石被深深包埋在富含黏土的页片状岩石内，所以科研人员必须将采集的样本带回实验室进行分析研究。

　　苗兰云博士是朱茂炎团队开展燕山地区研究的主力成员。自2016年研究生阶段开端，她就将寻找最早的多细胞真核化石记录作为重要研究课题。8年来，苗兰云和团队成员一向往返于河北采集地与南京实验室之间。

　　化石其实太小，但哪怕是50克的岩石样本，经由提取处理也能制成几十个薄片，放到显微镜下，科研人员几天都看不完。

　　“很长一段时光，我都没有出任何成果。”苗兰云坦言，这一度让她认为十分焦炙。但因为对地球早期生命演变研究的酷爱，她仍然选择持续保持。

　　最终，苗兰云从采集的几百件样品中，发清楚明了278枚保存精细细胞构造的微体多细胞真核生物化石标本，这些标本均来自河北省宽城县翁家庄剖面串岭沟组中上部地层。

　　“我们还要持续往下追！”

　　找到的化石，是不是最早的多细胞真核生物？

　　显微镜下的不雅察显示，这200余枚化石是由巨型细胞构成的，且细胞形态复杂。

　　为了确认化石的具体身份，科研人员开展了进一步的研究分析。他们发明，这些丝状体化石，与1989年在天津蓟县地区串岭沟组发明的“绚丽青山藻”很类似，可归入同一个属种。

　　朱茂炎说：“综合分析注解，‘绚丽青山藻’与一些现生绿藻的藻丝体形态、细胞大年夜小变更和滋长方法等最为接近。由此，我们认为‘绚丽青山藻’属于多细胞真核生物化石，且很可能是多细胞藻类，具备光合感化的代谢才能。”

　　此次发明的化石地点地层顶部有一层火山凝灰岩，前人曾经由过程锆石铀—铅同位素定年，成果为16.35亿年，这为新发明的化石供给了直接的年纪束缚。是以，“绚丽青山藻”被认为是迄今全球发明最早的多细胞真核生物化石记录，距今16.3亿年。

　　这一最新发明，是继团队2016年揭橥燕山地区发明15.6亿年前全球最早的宏体多细胞真核生物化石的成果后，又一项重大年夜冲破，将多细胞真核生物出现的时光进一步提前了约7000万年。该成果揭橥在2024年1月25日出版的《科学进展》杂志上。

　　“我们还要持续往下追！”朱茂炎说，“今朝只是找到了一些化石碎片，我们还不知道这些多细胞真核生物整体长什么样，它的多样性和生活情况若何，在生态位上处于什么地位等，还有很多疑问须要去研究、去解答。”（吴月辉）

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