科學家發(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"中國之聲"報道,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:中國科學院南京地質(zhì)古生物學研究所
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時占據(jù)喀斯特洞穴環(huán)境的真菌。在這個隱秘的生境中,它們悄悄地開啟了真菌對陸地環(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?
當時,地球上有一個極端的氣候事件--"雪球地球",即全球冰凍。同時,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,在物理和化學作用的雙重作用下,蓋層白云石形成了一個墊孔。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重要轉(zhuǎn)折點,土地由荒涼變?yōu)樯鷻C,真菌在這一過程中起著重要的作用。
中國科學院南京地質(zhì)古生物學研究所副研究員龐克說,雖然真菌、植物和動物是主宰當今陸地生態(tài)系統(tǒng)的三種主要多細胞生物,但相對于動植物而言,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,因此很難被檢測到。事實上,它們的生物量很大。
真菌是巖石和礦物生物風化的重要媒介,參與了碳、氮、磷、硫等營養(yǎng)元素的生物地球化學循環(huán),以及鈉、鎂、鈣、錳、鐵等金屬元素的生物地球化學循環(huán)。某些元素也是生物體和新陳代謝中的重要物質(zhì)。
同時,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植物遺骸中的有機質(zhì),從而將無機碳和其他營養(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、分解和吸收無機鹽礦物。真菌和綠藻或藍細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)"。