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科学家发现6.3亿年前真菌类生物化石 真菌能去外星环境“拓荒”吗?

科学家发现6.3亿年前真菌类生物化石 真菌能去外星环境“拓荒”吗?
2021年02月27日 19:55 新浪网 作者 央广网

  央广网北京2月27日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,约6.3亿年前真菌类生物化石在我国贵州被发现。这是迄今世界上发现的最早陆生真菌类化石。此前,最早的陆生真菌发现于苏格兰,距今约4.1亿年。

  化石显微图片(图片来源:中科院南京地质古生物研究所)

  6亿多年前的真菌类生物化石是如何保存下来的?真菌在生态体系中有哪些作用?未来可以用真菌当“开路先锋”改造外星环境吗?

  真菌生物祖先如何“上岸”?

  中外科研人员组成的国际合作团队从我国华南瓮安地区埃迪卡拉纪陡山沱组底部盖帽白云岩(距今~6.35亿年前)的席状孔洞(sheet-cavity)硅质胶结物中首次报道了黄铁矿化的真菌状微体化石。这些微体化石代表了当时已经占据喀斯特孔洞环境的真菌类生物。它们在这种隐秘的生境中悄悄开启了真菌适应并改造陆地环境的历程。

  6亿多年前,真菌类生物祖先如何“上岸”?

  当时,地球发生了极端气候事件——“雪球地球”,也就是全球冰冻。同时,地球地层中沉积了厚厚的一层冰碛岩。

  结合以往研究成果,研究人员提出围绕盖帽白云岩、溶蚀孔洞、真菌状化石形成过程中各个地质事件之间的一种可能模式:首先,在新元古代“雪球地球”事件结束后,在距今约6.35亿年前发生了盖帽白云岩沉积,由于冰川的快速消融导致陆壳和海洋大陆架部分发生反弹,导致了盖帽白云岩被暴露出海平面、发生喀斯特溶蚀等事件,最终在物理和化学作用的双重影响下,使得在盖帽白云岩中形成了席状孔洞;接着,在席状孔洞形成之后不久,钙质胶结物,包括多种洞穴堆积物,就开始充填其中的空间;然后,真菌状生物及其共生生物,占据了席状孔洞的内表面,它们在生长、死亡后不久,就被孔洞中不断形成的葡萄状胶结物包埋,其形态结构被三维保存下来。

  “隐秘而伟大”的真菌

  生物登上陆地是生命演化史上的一次重要转折,陆地由一片荒芜变得生机勃勃。真菌在这一登陆过程中扮演着重要角色。

  中国科学院南京地质古生物研究所副研究员庞科表示,虽然真菌和植物、动物是统治着当今陆地生态系统的三大主要多细胞生物类群,但是,相对于植物和动物,真菌常被忽视。

  有些真菌在繁殖阶段时能以“子实体”的形式长出地面,这就是人们熟知的蘑菇。常见的真菌还有酿酒酵母、青霉等。但更多的真菌却是以营养体形式生活在隐秘环境中(如土壤、腐木等)的菌丝结构,因此,很难被人们所察觉。而其实,它们的生物量非常巨大。

  真菌是岩石和矿物发生生物风化时的重要媒介,参与碳、氮、磷和硫等营养元素以及钠、镁、钙、锰和铁等金属元素的生物地球化学循环,部分元素还是构成生物体以及新陈代谢过程中的重要物质。

  同时,真菌也是陆地生态系统中的重要分解者。腐生真菌能把动植物遗体、遗物中的有机物质分解,从而把无机碳和其他营养物质返还到环境中供植物循环利用。

  真菌还能和大多数陆生植物的根系形成共生结构——菌根系统,帮助植物吸收水、分解并吸收无机盐矿物等。真菌和绿藻或蓝细菌也可以形成互利共生的地衣体,能生活在各种寒、旱等极端陆生环境中,被称为“植物界的拓荒先锋”。

  真菌能去外星环境“拓荒”吗?

  庞科表示,在其他星球,例如在火星建立生态系统是一件很复杂的事情,光凭一个物种很难进行改造,必须配合其他生物形成有机的生态系统。因为,真菌只能吸收外部的有机质生存,必须为其提供能进行自养的光合生物,比如,蓝细菌、真核藻类等,否则真菌没有营养来源。

  监制:梁悦

  总台央广记者:鹤佳

  编辑:刘飞 毕利伟

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化石地球生物
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