16亿年前的这些化石，会是最早的光合真核生物吗？

原文以Fossil algae hold clues to origin of modern photosynthesis为标题

发布在2017年3月14日的《自然》新闻上

原文作者：Erin Ross

这些拥有16亿年历史的化石有望解决长期以来的争议。

多细胞生物，从而动物和植物，究其起源，争论已经持续了数十年之久。为了确定这些“真核生物”是何时诞生的，研究者需要保存完好的化石——特征完整，如被膜包裹的复杂内部结构。研究者新发现的几组约有16亿年历史的化石或将帮助我们揭开谜底。

Stefan Bengtson是瑞典自然史博物馆的一位古生物学家，他领导的团队是这些化石的发现者。 他们认为，这些化石或许是人类迄今为止发现的最古老的红藻——因此也是最古老的真核生物样本。 如果这些化石真的是红藻，光合藻类和植物的起源时间便可向前推好几亿年。

研究者在印度中部地区发现了三组化石，详细内容已发表在3月14日的《PLoS Biology》期刊上。第一组化石的外形像一叠硬币，可能是一个菌落。研究者将其命名为 Denaricion mendax 。另外两组化石分别被命名为 Rafatazmia chitrakootensis 和 Ramathallus lobatus ,它们看起来像是被分隔为较小腔室的长条丝状物。

新发现化石的假色X射线图像；这种化石可能是已知最古老的红藻。

Stefan Bengtson

Bengtson说，此前，人们也曾发现过年代更早的疑似真核生物的化石。但迄今为止，还没有人能看清它们的内部结构来确认真伪。根据这些化石的X射线图像，研究者发现了 Rafatazmia 内部保存完好的复杂结构，包括一些可能是植物样细胞壁和隔膜 （一种内部分隔物） 的结构。 据Bengtson所说， 隔膜的结构表明这些化石无疑是红藻，因此是能进行光合作用的真核生物。

罗格斯大学的演化生物学家Debashish Bhattacharya说，如果这种说法是正确的，这些化石便能帮助研究者缩小一个重大演化事件发生的时间范围——生物体吞并具有光合作用的蓝细菌。这些蓝细菌没有被破坏，反而演化成为了真核生物中负责光合作用的细胞机器。目前，人们估计这一事件首次发生在6亿至15亿年前。

然而，Bhattacharya并不确定这些化石是不是真的像Bengtson和他的同事所说的一样，是红藻古老的直系祖先。他认为这些化石更有可能属于一个非常古老的旁支。但是，Bhattacharya表示，它们的确是某种红藻，而且是真核生物。

另一方面，剑桥大学的古生物学家Nicholas Butterfield并没有被这项研究说服。他说，这些标本或许与红藻有一些共同的特征， 但要证明它们是真正的真核生物，仅靠几个隔膜是不够的。 要想说服他，还需要更多类似的发现，或者能确定无疑地表明它们是真核生物的结构，比如形状不规则的细胞壁。尽管如此，他认为比起一些被其它研究者举为最古老真核生物的样本，这些新化石的确更有说服力。

普通的丝状红藻

Narrissa Spies@ Wikimedia Commons

要确切定位古代化石在演化树的位置并非易事，因为在数十亿年前，许多生物在表面上都非常相似。“这就是这一领域面临的问题，”Butterfield说。“你仔细打量着某个化石，说‘它看起来像X’。”

Bengtson承认，要定位他的团队发现的化石在演化史上的确切位置不无困难。“我们没法百分百确定地证明它们与红藻的亲缘关系，”他说，“但我们对自己的推测很有信心。” ⓝ

Nature|doi:10.1038/nature.2017.21617

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