中美科學(xué)家5月13日公布,，在中國發(fā)現(xiàn)了6億年前的地衣化石，這是目前已知的最早的原始陸生生物,。
此前,，被科學(xué)界認(rèn)定的最古老的地衣化石出自蘇格蘭,，距今4億年。5月13日出版的美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了中國古生物學(xué)家袁訓(xùn)來,、肖書海和美國科學(xué)院院士,、古植物學(xué)家托馬斯·泰勒對這一發(fā)現(xiàn)的最新研究成果。“地衣是海洋生命進(jìn)軍陸地的先遣部隊(duì),，”中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物所研究員袁訓(xùn)來說,，“6億年前，地球表面很可能像現(xiàn)在的火星表面一樣,，一望無際,、毫無生機(jī)。在淺海中繁衍的地衣逐漸登上陸地,，它們產(chǎn)生的地衣酸腐蝕了巖石中的礦物質(zhì),，為高等植物在陸地的生長提供了土壤。”
三位科學(xué)家對出自貴州省的3塊似地衣化石的研究表明,，地衣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在6億年前,。這為探索海洋生命向陸地轉(zhuǎn)移提供了重要依據(jù)。
在地球46億年的歷史上,，已知海洋生命存在了38億年,，高等植物存在了4.3億年。新的研究成果將地衣出現(xiàn)的時間提前到6億年前,，是地球早期生命研究的一項(xiàng)重大進(jìn)展,。而生命起源和演化一直是當(dāng)今科學(xué)界一大待解之謎。
2003年5月,，袁訓(xùn)來與助手在貴州甕安生物群采集了一批化石,，其中3塊在生物顯微鏡下呈現(xiàn)出“令人驚奇”的網(wǎng)格狀地衣剖面，許多蝌蚪狀真菌絲狀體環(huán)繞著球狀藍(lán)藻,，部分絲狀體還與梨形的真菌孢子相連,，整個形態(tài)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代地衣非常類似。
常見于巖石和樹皮表面的地衣是最簡單的生物之一,，為真菌和藻類的共生體,，其中藻類利用光合作用為共生體提供營養(yǎng)物質(zhì)，真菌則為共生體提供水分和無機(jī)鹽,，它們相互支持,、密不可分。
“陸地拓荒者”——地衣的生成,，使陸生動植物乃至人類的出現(xiàn)成為可能,，荒涼的陸地才得以逐漸形成今天生物多樣性的景象。
“研究表明,，6億年前海洋中藍(lán)藻與真菌已相互依存,，也顯示在高等生物登陸前的2億年間，地衣可能已經(jīng)開始改造地表巖石圈,。由于早期地衣的貢獻(xiàn),，地球陸地才象海洋一樣，逐漸變成了一個生機(jī)盎然,、植物繁茂的美麗世界,。”袁訓(xùn)來說。
美國科學(xué)家正在研究利用地衣改造火星陸面,，以期使之適宜未來人類居住,。
在地球上有"樹"這種植物出現(xiàn)，陸地上到底是什么樣子?這是人類長期以來夢寐以求想解開的一個謎,。今天,，美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了由中美科學(xué)家合作完成的重要研究成果：“六億年前最古老地衣的發(fā)現(xiàn)”，標(biāo)志著人類在地球早期生命研究方面取得重大進(jìn)展,。
這一研究成果由中國年輕古生物學(xué)家,、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員袁訓(xùn)來與美國維吉尼亞工學(xué)院肖書海博士和堪薩斯大學(xué)托馬斯.泰勒教授共同合作完成。
“我們對維管植物出現(xiàn)以前的陸地情形知之甚少,，也許,，當(dāng)我們透過“勇氣”號的照相鏡頭觀察火星表面，就能夠想象出早期地球陸地表面的模樣：到處是一望無際,、毫無生機(jī)的荒漠,！”袁訓(xùn)來在昨天下午這一研究成果的新聞發(fā)布會上介紹說，“也許,，在六億年前,，真菌和藻類發(fā)展到了共生的關(guān)系之后，它們形成的地衣隨著潮漲潮落在海邊首先登上了陸地,，并對陸地進(jìn)行改造,，把堅硬的巖石變成營養(yǎng)豐富的土壤，從而適合陸地高等植物的生長,。從此以后,，地球的陸地也象海洋一樣，漸漸變成了一個充滿生機(jī)的美麗世界,！”
人近十年來,，“甕安生物群”的發(fā)現(xiàn)是地球早期生命研究領(lǐng)域的重大事件之一。“甕安生物群”是一個生活在距今約六億年前淺海中的,、以真核生物為主體的生物群,，其中的生物化石都是以立體形式保存在磷塊巖之中，該化石生物群是新元古代大冰期之后和寒武紀(jì)生物大爆發(fā)之前真核生物輻射的典型代表,。自二十世紀(jì)八十年代發(fā)現(xiàn)以來,，科學(xué)家們先后報道了數(shù)量眾多且具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的紅藻和綠藻,、單細(xì)胞浮游藻類、動物胚胎,、腔腸動物和一些其他類型的可疑動物化石,。此次袁訓(xùn)來等在《科學(xué)》上發(fā)表的、新發(fā)現(xiàn)的地衣化石也是保存在貴州省甕安磷礦距今約六億年的黑色磷塊巖中,，它們是由球狀藍(lán)藻和真菌組成,，真菌的絲狀體環(huán)繞球狀藍(lán)藻分布，部分絲狀體的一端還與一個梨形的真菌孢子相連,。從藍(lán)藻和真菌的保存來看,，它們與泥盆紀(jì)和現(xiàn)代的地衣具有類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
據(jù)論文第一作者袁訓(xùn)來介紹,，地衣是改造陸地表面的先驅(qū)者,，使陸地變成能夠適合其他高等植物生長的環(huán)境。地衣是真菌和藻類（主要是藍(lán)藻,、綠藻）的共生體,，在現(xiàn)代地球表面裸露的巖石上、粗糙的樹皮表面,，常?？梢钥吹筋伾鳟悺⑿嗡苹ò甑陌吆?，這就是地衣,。地衣中的藻類能夠進(jìn)行光合作用，為共生的真菌和藻類本身提供營養(yǎng)物質(zhì),；真菌則吸收土壤中的水分和無機(jī)鹽,，以滿足藻類植物生活的需要，同時,，真菌的菌絲在環(huán)境干燥的時候,，還對藻類的細(xì)胞起保護(hù)作用。地衣能夠適應(yīng)很多極端環(huán)境,，如,，荒漠、高山冰川,、裸露的巖石,、南極大陸，常常生活著一望無際的廣大地衣群落,。
此次在貴州省甕安磷礦距今約六億年的黑色磷塊巖中地衣化石的新發(fā)現(xiàn)的意義在于：
(1) 使已知最早的地衣化石的地質(zhì)記錄提前了整整2億年,，地質(zhì)時代為前震旦紀(jì)(埃迪卡拉紀(jì))。在地質(zhì)記錄中，地衣化石非常稀少,，以前報道的最早的地衣化石來自蘇格蘭距今約四億年前的泥盆紀(jì)硅質(zhì)結(jié)核中,；真菌化石的報道也很少，最早的,、可靠的真菌化石記錄是距今約四億六千萬年的奧陶紀(jì),。
(2) 證實(shí)了分子生物學(xué)的推測。 自泥盆紀(jì)之后,，由子囊菌（或擔(dān)子菌）與藍(lán)藻（或綠藻）共生形成的地衣對地表巖石進(jìn)行廣泛的改造作用，現(xiàn)代海洋中的真菌,，特別是子囊菌與藍(lán)藻,、綠藻、褐藻或紅藻都有不同程度的寄生和共生關(guān)系,。從共生真菌的分子系統(tǒng)樹的研究來看,，不同地衣的起源時間各不相同，而與藍(lán)藻相結(jié)合的壺菌或根菌的起源時間可能更早,。新發(fā)現(xiàn)證實(shí)了這一分子生物學(xué)的推測,。
(3) 表明在六億年前的海洋中藍(lán)藻與真菌已經(jīng)發(fā)展到了相互依存的共生關(guān)系，同時也預(yù)示著在維管植物登陸前的兩億年間,，地衣可能已經(jīng)對地表巖石圈進(jìn)行了改造,，并成為陸地生態(tài)系統(tǒng)建立的先行者。
5月13日,，美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了由我國年輕古生物學(xué)家,、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員袁訓(xùn)來與美國維吉尼亞工學(xué)院肖書海博士和堪薩斯大學(xué)托馬斯·泰勒教授合作完成的重要研究成果——“六億年前最古老地衣的發(fā)現(xiàn)”一文，標(biāo)志著中美科學(xué)家在地球早期生命研究方面,，取得了重大進(jìn)展,。
近十年來，“甕安生物群”的發(fā)現(xiàn)是地球早期生命研究領(lǐng)域的重大事件之一,。“甕安生物群”是一個生活在距今約六億年前淺海中的,、以真核生物為主體的生物群，其中的生物化石都是以立體形式保存在磷塊巖之中,，該化石生物群是新元古代大冰期之后和寒武紀(jì)生物大爆發(fā)之前真核生物輻射的典型代表,。自二十世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)以來，科學(xué)家們先后報道了數(shù)量眾多且具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的紅藻和綠藻,、單細(xì)胞浮游藻類,、動物胚胎、腔腸動物和一些其他類型的可疑動物化石,。此次袁訓(xùn)來等在《科學(xué)》上發(fā)表的,、新發(fā)現(xiàn)的地衣化石也是保存在貴州省甕安磷礦距今約六億年的黑色磷塊巖中，它們是由球狀藍(lán)藻和真菌組成，真菌的絲狀體環(huán)繞球狀藍(lán)藻分布,，部分絲狀體的一端還與一個梨形的真菌孢子相連,。從藍(lán)藻和真菌的保存來看，它們與泥盆紀(jì)和現(xiàn)代的地衣具有類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),。
據(jù)論文第一作者袁訓(xùn)來介紹,，地衣是改造陸地表面的先驅(qū)者，使陸地變成能夠適合其他高等植物生長的環(huán)境,。地衣是真菌和藻類(主要是藍(lán)藻,、綠藻)的共生體，在現(xiàn)代地球表面裸露的巖石上,、粗糙的樹皮表面,，常常可以看到顏色各異,、形似花瓣的斑痕,，這就是地衣。地衣中的藻類能夠進(jìn)行光合作用,，為共生的真菌和藻類本身提供營養(yǎng)物質(zhì),；真菌則吸收土壤中的水分和無機(jī)鹽，以滿足藻類植物生活的需要,，同時,，真菌的菌絲在環(huán)境干燥的時候，還對藻類的細(xì)胞起保護(hù)作用,。地衣能夠適應(yīng)很多極端環(huán)境,，如，荒漠,、高山冰川,、裸露的巖石、南極大陸,，常常生活著一望無際的廣大地衣群落,。
此次在貴州省甕安磷礦距今約六億年的黑色磷塊巖中地衣化石的新發(fā)現(xiàn)的意義在于：
使已知最早的地衣化石的地質(zhì)記錄提前了整整2億年，地質(zhì)時代為前震旦紀(jì)(埃迪卡拉紀(jì)),。在地質(zhì)記錄中,，地衣化石非常稀少，以前報道的最早的地衣化石來自蘇格蘭距今約四億年前的泥盆紀(jì)硅質(zhì)結(jié)核中,；真菌化石的報道也很少,，最早的、可靠的真菌化石記錄是距今約四億六千萬年的奧陶紀(jì),。
證實(shí)了分子生物學(xué)的推測,。自泥盆紀(jì)之后,，由子囊菌(或擔(dān)子菌)與藍(lán)藻(或綠藻)共生形成的地衣對地表巖石進(jìn)行廣泛的改造作用，現(xiàn)代海洋中的真菌,，特別是子囊菌與藍(lán)藻,、綠藻、褐藻或紅藻都有不同程度的寄生和共生關(guān)系,。從共生真菌的分子系統(tǒng)樹的研究來看,，不同地衣的起源時間各不相同，而與藍(lán)藻相結(jié)合的壺菌或根菌的起源時間可能更早,。新發(fā)現(xiàn)證實(shí)了這一分子生物學(xué)的推測,。
表明在六億年前的海洋中藍(lán)藻與真菌已經(jīng)發(fā)展到了相互依存的共生關(guān)系，同時也預(yù)示著在維管植物登陸前的兩億年間,，地衣可能已經(jīng)對地表巖石圈進(jìn)行了改造,，并成為陸地生態(tài)系統(tǒng)建立的先行者。
袁訓(xùn)來說：“我們對維管植物出現(xiàn)以前的陸地情形知之甚少,，也許，當(dāng)我們透過“勇氣”號的照相鏡頭觀察火星表面,，就能夠想象出早期地球陸地表面的模樣：到處是一望無際,、毫無生機(jī)的荒漠! ...... 也許，在六億年前,，真菌和藻類發(fā)展到了共生的關(guān)系之后,，它們形成的地衣隨著潮漲潮落在海邊首先登上了陸地，并對陸地進(jìn)行改造,，把堅硬的巖石變成營養(yǎng)豐富的土壤,，從而適合陸地高等植物的生長。” 從此以后,，地球的陸地也象海洋一樣,，漸漸變成了一個充滿生機(jī)的美麗世界!
該項(xiàng)研究得到了國際科技部、國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院的資助,。
