21億年前的古老生命

楊先碧

地球上最早的復雜生命起源于何時？生物學家一直以為是在6億年前。然而，法國研究人員的最新研究把這個時間往前大大推進了15億年，他們居然在非洲發(fā)現(xiàn)了21億年前的多細胞生物。

化石研究表明，地球上最早的生命跡象出現(xiàn)于35億年前，主要是單細胞的原核生物。之后，地球生態(tài)似乎沒有多大的變化。直到將近30億年之后的寒武紀，也就是距今6億年前，地球生物出現(xiàn)一次爆炸性演化，一下子出現(xiàn)許多多細胞生物，生物進化由此加速。幾億年內出現(xiàn)了我們現(xiàn)在熟知的包括恐龍在內的各種各樣的生物。然而，不少人還是質疑這種爆炸式的生物演化，認為在那30億年的時間內不應該只有單細胞生物，還有一些原始的多細胞生物。

質疑歸質疑，科學研究講求的是證據(jù)。近年來，科學家逐步發(fā)掘出了一些這樣的證據(jù)。此前，科學家在非洲發(fā)現(xiàn)了20億年前的卷曲藻化石，這是一種多細胞真核生物。2008年，法國國家科學研究中心和普瓦提埃大學的研究人員在非洲又有了新的發(fā)現(xiàn)。他們在加蓬發(fā)現(xiàn)了一塊獨特的生物化石。起初，化石研究人員根據(jù)生物的組織結構初步認為，該生物是多細胞真核生物，出現(xiàn)于6億年前。然而，經(jīng)過進一步的研究，研究人員發(fā)現(xiàn)這塊化石的形成年代居然是21億年前。是否是6億年前的生物進入了21億年前的石頭呢？研究人員經(jīng)過X射線掃描等進行進一步分析，發(fā)現(xiàn)這塊化石的形成時間的確源于21億年前，也就是說化石中的多細胞真核生物的確曾經(jīng)生活在21億年前。

這些罕見的古老生物化石長度在10厘米到12厘米之間，堪稱“大化石”。這些化石的總量也很多，有250多個。目前，研究人員已經(jīng)研究了其中的100多個，從中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種形態(tài)比較類似的多細胞生物，這些生物應該是同一類多細胞生物，但是有多種。普瓦提埃大學的研究人員艾爾·阿爾瓦尼說：“從遠處看，這些化石像是具有不規(guī)則邊緣的花式餅干。從近處看，這些化石有扇貝狀外緣和輻射狀條紋。”在進一步的分析中，研究人員利用離子探測器對化石中硫同位素的成分進行了測定，并借助特殊設備繪制了標本的立體圖像。結果顯示，該生物化石正是多種組織的結合體，而不是一些研究人員猜測的那樣是多個細菌堆砌起來的，這進一步證實了化石中的生物是多細胞生物。研究人員表示，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的多細胞真核生物，比之前的卷曲藻化石還要早1億年。

生命是從一些簡單的有機物開始演化出單細胞生物，然后再演化出多細胞生物。多細胞生物是復雜生命的代表，只有演化出多細胞生物，像人類一樣的智慧生命才有可能出現(xiàn)。如果地球的生命演化不是在20多億年前出現(xiàn)一次環(huán)境的改變，地球可能至今依然是只有單細胞生物生存的荒漠。現(xiàn)有的研究表明，地球的大氣層在大約24億年前才開始出現(xiàn)多細胞生物賴以生存的氧氣，這是一些單細胞細菌的功勞。由于氧氣出現(xiàn)之初的大氣層依然毒性很大，因此更加復雜的生物難以出現(xiàn)，這是起初生物演化比較緩慢的重要原因。

目前，法國科學家還沒有對新發(fā)現(xiàn)的古老生物命名，也不知道它們的歸類。雖然法國的研究表明21億年前就出現(xiàn)了多細胞生物這種復雜的生命形態(tài)，但是依然沒有跡象表明之后出現(xiàn)了多樣化的生物。現(xiàn)有的化石證據(jù)表明，在6億年前的寒武紀，各種生物才以爆炸性的速度涌現(xiàn)。在21億年前和6億年前之間的15億年時間內發(fā)生了什么事情？難道地球大氣演化到支撐多種復雜生命的出現(xiàn)真的需要15億年嗎？這目前還是一個謎。如果能了解清楚這15億年“空白期”中所發(fā)生的事情，有關生物起源和演化歷程會更加清晰，人類探索外星生命也有了重要的依據(jù)。（來源：科學網(wǎng)，2013-01-23）endprint