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燕山地区微体化石揭示17亿年前真核生物多样性

2019-01-22

  当今地球上的生命由细菌、古菌和真核生物三大类型组成,其中所有复杂生命类型都属于真核生物。因而,真核生物的起源和早期演化是揭示地球生命演化奥秘的核心科学问题之一,而且一直都是国际生命科学和古生物学领域研究热点。现有化石证据表明,真核生物在距今17亿年左右的古元古代末期就已经出现,但相关化石记录极为稀少,因而该时期真核生物可靠化石记录和多样性研究对真核生物的起源和早期演化至关重要。

  近期,我室朱茂炎研究员课题组博士研究生苗兰云,与瑞典乌普萨拉大学Ma?gorzata Moczyd?owska教授以及中国地质科学院天津地质矿产研究所朱士兴研究员等人合作,在华北燕山地区距今17亿年前的地层中发现丰富多样的真核生物化石,这是迄今全球发现最早、多样性最高的真核生物化石群,为真核生物的起源和早期演化提供了可靠证据。

  该研究的化石材料来自我国华北燕山地区古元古代晚期常州沟组和串岭沟组(1.67-1.64 Ga)地层中。通过强酸(HFHCl)浸解,大量保存精美的有机质壁微体化石从岩石中分离出来,共14属,15种,含2新种。化石面貌以单细胞球形类为主,也包含少量具刺类型、细胞集合体和丝状体。通过详细的显微形态学特征结合化石大小综合判断,该研究在常州沟组和串岭沟组中识别出6种可靠的和4种可能的真核化石类型,而且部分化石显示网状纹饰、同心环纹状装饰、管状突起及膜状环翼等复杂形态特征。

  该发现表明,古元古代晚期真核细胞不仅已经具备一定程度的复杂性,例如细胞骨架、内膜系统的出现,而且真核生物也已表现出中等程度的多样性发展,与中元古代发展水平相似。

  本项研究进一步证实了真核生物在古元古代晚期的出现,并首次揭示出古元古代晚期真核生物多样性已经达到中元古代的演化水平,提高了我们对真核生物起源和早期演化的认识。

  研究成果于近期发表在国际地学类知名期刊《前寒武纪研究》(Precambrian Research)上,由中国科学院先导专项B类、国家自然科学基金和瑞典研究理事会等共同资助。

  论文信息:Miao L, Moczydlowska M, Zhu S, Zhu M, 2019. New record of organic-walled, morphologically distinct microfossils from the late Paleoproterozoic Changcheng Group in the Yanshan Range, North China. Precambrian Research, 321: 172-198. DOI: 10.1016/j.precamres.2018.11.019.

燕山地区微体化石揭示17亿年前真核生物多样性

常州沟组和串岭沟组有机质壁微体化石多样性

常州沟组和串岭沟组微体化石相对丰度及地层延限

常州沟组和串岭沟组微体化石相对丰度及地层延限




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