令人难以置信的6.35亿岁的真菌,如冰上时代释放我们的星球

真菌样丝状微基

真菌样丝状微化石的显微镜图像。资料来源:辛辛那提大学的Andrew Czaja

当你想到真菌时,介意的内容可能是一种食谱或其令人惊奇的能力,将死亡有机物分解成重要的营养物质。但蜀海萧的新研究与弗吉尼亚理工学院的地质教授,田甘岛访问博士。在萧实验室的学生,突出了真菌在整个地球历史上发挥的另一个重要作用:帮助地球从冰河时代恢复。

来自弗吉尼亚理工大学、中国科学院、贵州教育大学和辛辛那提大学的一个科学家团队发现了一种类似真菌的微化石的残骸,该化石出现在大约6.35亿年前的冰河时代末期。这是迄今为止发现的最古老的陆生化石。从这个角度来看,这个微化石比最古老的恐龙早三倍。

他们的研究结果发表在自然通信2021年1月28日。

该化石是在中国南方陡山沱组最下部沉积白云岩的小洞中发现的。虽然陡山沱组迄今为止已经提供了大量的化石,但研究人员并不期望在白云岩底部的下部发现任何化石。

但反对所有赔率,甘发现了几条长期的线状细丝 - 真菌的关键特征之一。

甘薇说:“这是个意外发现。”“在那一刻,我们意识到这可能是科学家们已经寻找了很长时间的化石。如果我们的解释是正确的,这将有助于理解古气候变化和早期生命演化。”

这一发现是理解整个地球历史的多个转折点的关键:埃迪亚珊时期和真菌的陆地化。

当伊迪亚拉山时期开始时,该行星从灾难性的冰河时代恢复,也称为“雪球地球”。那时,海面被冻结到超过一公里的深度超过一公里,除了几乎任何生物体,都是一个令人难以置信的苛刻的环境,除了一些管理茁壮成长的微观生活。科学家们长期以来想知道生活如何恢复正常 - 以及生物圈如何能够比以往任何时候都更大。

凭借这种新化石,田和萧肯定是这些显微镜,低调洞穴居民在埃德拉兰时间在陆地环境的修复中发挥了众多作用。一个角色涉及其强大的消化系统。

真菌有一种相当独特的消化系统,在重要的营养成分的循环中起着更大的作用。使用分泌到环境中的酶,陆生真菌可以化学分解岩石和其他坚韧的有机物,然后可以再循环并出口到海洋中。

“真菌与植物根部有相互的关系,这有助于他们调动矿物质,如磷。由于它们与陆地植物和重要的营养循环的联系,陆地真菌对生物化学风化,全球生物地球化学循环和生态相互作用的影响产生了驱动的影响,“甘道说。

虽然以前的证据表明,陆地植物和真菌在4亿年前形成了共生关系,但这一新发现已经重新校准了这两个王国殖民地的时间线。

“曾经是:”在陆地植物崛起之前,“曾经是:”在陆地境界的真菌,“Fralin Life Sciences Institute和全球变革中心的附属教职员工们说。“我认为我们的研究表明是的。我们的真菌的化石比以前的记录年龄在2.4亿岁。到目前为止,这是陆地真菌最古老的记录。“

现在,出现了新的问题。由于化石的丝丝伴随着其他化石,甘会出发,以探索过去的关系。

“我的目​​标之一是限制与真菌化石有关的这些其他类型化石的系统发育亲和力,”GaN说。

萧很刺激,以解决这些微生物的环境方面。六十年前,很少有人认为微生物,如细菌和真菌,可以保存为化石。现在萧曾看到了他们的眼睛,他计划更多地了解如何及时冻结。

肖说:“了解环境背景下的生物总是很重要的。”“我们有一个普遍的想法,它们生活在白云岩的小洞里。但人们对它们究竟是如何生活的,又是如何保存下来的却知之甚少。为什么像真菌这样既没有骨头也没有壳的生物,能在化石记录中保存下来呢?”

然而,还不能确定这块化石是否是真菌。尽管这背后有大量的证据,但对这些微化石的调查仍在进行中。

“我们希望为其他可能性开放的东西,作为我们科学咨询的一部分,”萧说。“所以的最佳方式是,也许我们没有拒绝他们是真菌,但他们是我们目前所拥有的最好的解释。”

弗吉尼亚科技的三个不同群体和实验室对于这种化石的识别和时间训练来说至关重要。Fralin Life Sciences研究所的共聚焦激光扫描和显微镜实验室帮助田和萧进行了初步分析,促进辛辛那提大学进一步调查。

生物科学系梅西植物制品,其中包括超过115,000件血管植物,真菌,苔藓和地衣标本,提供了现代真菌标本,以与化石进行比较。

该团队在技术人员中呼吁使用二次离子质谱法进行地球化学分析,该二次离子质谱法离子纳米材料离纳米材料从零件束厚度的小区域进行,分析硫磺-32和硫-34的同位素丰度了解僵化环境。

先进的计算机断层扫描技术对于获得纤维的三维形态至关重要,这些纤维只有几微米厚。聚焦离子束扫描电子显微镜和透射电子显微镜的结合,使研究人员能够以外科手术的精度切割样本,并更仔细地观察每一纳米的细丝。

肖教授说:“这不是一个人或一个实验室做的工作。”

肖教授还强调了跨学科研究在这项研究和其他许多研究中的重要性。

“鼓励下一代科学家在跨学科灯光上接受训练是非常重要的,因为新发现总是在不同领域的界面发生,”萧说。

出处:甘田、罗太一、庞珂、周传明、周广洪、万斌、李刚、易奇如、Andrew D. Czaja、肖树海等人的《埃迪卡拉纪早期陆生隐菌类化石》,2021年1月28日,自然通信
DOI:10.1038 / S41467-021-20975-1

是第一个评论关于“不可思议的6.35亿年前的类真菌微化石让我们的星球摆脱了冰河时代”

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