北京
尋找地球自身生命的起源，聽起來似乎不如在火星或木衛(wèi)二、土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)生命痕跡那么激動人心。但事實(shí)上，對天體生物學(xué)而言，搜尋地球上第一批真核生物的蛛絲馬跡，其分量絲毫不亞于在遙遠(yuǎn)星球上找到生命。這其中的關(guān)鍵原因在于，在我們這顆星球百分之九十的歷史里，生命一直停留在微生物的世界里。
英國牛津大學(xué)的古生物學(xué)家羅斯·安德森對此給出了一個(gè)清晰的時(shí)間線：“地球上的生命起源于超過35億年前。我們至少在23億年前就有了藍(lán)細(xì)菌和產(chǎn)氧光合作用；接著，至少在17億年前，真核生物出現(xiàn)了。”緊隨其后的是藻類，它們至少在10億年前登場，或許出現(xiàn)得更早。然后，動物界終于在至少5.7億年前現(xiàn)身，實(shí)際時(shí)間也可能稍早一些。
但如果你想追溯動植物界的共同祖先，安德森指出，你必須回到大約16億年前。那些被稱為“冠群真核生物”——即地球上最早的真核生物——被普遍認(rèn)為是這里復(fù)雜生命發(fā)展的根基。事實(shí)上，安德森毫不含糊地將真核生物定義為地球上最早的復(fù)雜生命。
那么，真核生物到底是什么？與我們熟悉的細(xì)菌不同，真核生物擁有一個(gè)將DNA包裹起來的細(xì)胞核，更關(guān)鍵的是，它們的細(xì)胞里還有各種細(xì)胞器，也就是亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。其中，線粒體這樣的“能量工廠”允許它們維持一種高能耗的生活方式。正如安德森所說：“正是真核生物演化出了復(fù)雜的多細(xì)胞形態(tài)和宏觀體型；我們周圍能看到的一切動物、植物和真菌，全都是真核生物。”
然而，尋找這些遠(yuǎn)古祖先的蹤跡卻困難重重。所有年代早于5億年的生物，因?yàn)樯形囱莼鐾鈿せ蚬趋溃瑤缀鯖]留下什么硬體痕跡。這讓古生物學(xué)家們不得不寄希望于那些罕見的環(huán)境，在那類地方，生物的細(xì)胞殘余和軟組織才可能被保存下來。因此，對于這段占據(jù)地球歷史九成時(shí)長的生命演化過程，研究人員至今仍知之甚少。
安德森本人就著迷于這個(gè)謎題的核心。“我感興趣的是，我們這顆星球是如何從一個(gè)只有細(xì)菌的星球，變成一個(gè)擁有復(fù)雜多細(xì)胞生物的星球的，”他解釋道，“這類多細(xì)胞化石極難尋找，所以我投入了大量工作，去研究巖石的化學(xué)成分，搞清楚它們究竟是在什么樣的環(huán)境下才得以保存。”
另一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)在于，真核微體化石會經(jīng)歷數(shù)十億年的降解，保存條件非常苛刻。“但我們知道，從單細(xì)胞到多細(xì)胞的轉(zhuǎn)變，在地球上不同的地方，曾獨(dú)立發(fā)生過許多次，”安德森補(bǔ)充說，“我們真正好奇的是，動物后來是如何變得像今天這樣多樣化的。”這種多樣化并不是一蹴而就的。大部分多樣性是在埃迪卡拉紀(jì)到寒武紀(jì)的過渡期建立起來的，那大約是在5.4億年前。這次重大的演化飛躍，從軟軀體生物群邁向了以寒武紀(jì)生命大爆發(fā)為標(biāo)志的、充滿移動能力、外殼和骨骼的新世界。
那么，到底該去哪里尋找這些古老的原始真核微體化石呢？安德森和他的同事們對一個(gè)特殊區(qū)域——一片約100平方公里的區(qū)域——抱有濃厚的興趣。他們的野外工作，就是在類似的古老巖石層中，一寸一寸地搜尋那些可能改寫我們對最早復(fù)雜生命認(rèn)知的微觀證據(jù)。這無異于一場巨大的時(shí)空考古，每發(fā)現(xiàn)一個(gè)保留下來的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，都可能讓生命演化拼圖上的下一塊碎片浮現(xiàn)出來。
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