新发现的单细胞猎手可能是地球上第一批捕食者

至少 16 亿年前在地球水道中生存的古代生物似乎与人类没有太多共同之处，但如果没有被称为原固醇生物群的真核生物，我们不可能进化。一组研究人员在澳大利亚现今北领地附近海底形成的一块岩石中发现了这些古代生物的“失落世界”。6 月 7 日发表在《自然》杂志上的一项研究中描述了这一发现。

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真核生物，如原固醇生物群，具有复杂的细胞结构，包括线粒体（许多人称之为细胞的动力源）和充当细胞控制和信息中心的细胞核。地球上的现代真核生物包括植物、真菌、动物和变形虫等单细胞生物。所有细胞内有细胞核的生物都可以将其血统追溯到 12 亿多年前的最后真核生物共同祖先 (LECA)。

据研究人员称，原甾醇生物群可能是地球上最早的捕食者。它们栖息在世界各地的海洋生态系统中，可能在塑造生态系统方面发挥了重要作用。原甾醇生物群还生存在任何动物或植物物种出现之前至少 10 亿年。

“在 16 亿年前的岩石中发现的原甾醇生物群的分子残骸似乎是我们自己谱系中最古老的遗迹——它们甚至在 LECA 之前就存在了。这些古老的生物在世界各地的海洋生态系统中大量存在，可能塑造了地球大部分历史时期的生态系统，”论文合著者、德国不来梅大学的生物地球化学家本杰明·内特斯海姆在一份声明中说。“现代形式的真核生物如今如此强大和占主导地位，以至于研究人员认为它们应该在十多亿年前就征服了地球上的古老海洋。”

尽管现代真核生物如今非常强大且占主导地位，但真核生物的化石遗迹却非常稀少。研究人员认为，它们应该在十多亿年前就征服了古代海洋，进化科学家一直在试图解开一个谜团。为什么我们能力超强的真核生物祖先最终没有主宰世界水道？它们又藏在哪里？

“我们的研究颠覆了这一理论。我们发现原甾醇生物群就藏在显而易见的地方，实际上一直大量存在于世界上古老的海洋和湖泊中。科学家们只是不知道如何寻找它们——直到现在，”Nettersheim 说。

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原甾醇生物群从大约 16 亿年前一直繁衍生息，直到大约 8 亿年前，它们比细菌更复杂。它们可能也比细菌大，但科学家仍然不知道它们长什么样。它们可能是地球上的第一批捕食者，追捕并吞食较小的细菌。

研究小组研究了在澳大利亚岩石中发现的化石脂肪分子。这些分子具有原始的化学结构，为 LECA 之前进化但已经灭绝的早期复杂生物的存在提供了线索。

“如果没有这些分子，我们永远不会知道原甾醇生物群的存在。早期海洋似乎主要是一个细菌世界，但我们的新发现表明情况可能并非如此，”Nettersheim 说。

在约 10 亿至 7.2 亿年前的托尼亚转型期，更先进的有核生物（包括藻类和真菌）开始繁衍生息。然而，科学家至今仍不知道原甾醇生物群灭绝的具体时间。

“托尼亚转型是我们地球历史上最深刻的生态转折点之一，”这项研究的共同作者、澳大利亚国立大学的地质生物学家约亨·布罗克斯在一份声明中说。“就像恐龙必须灭绝，我们的哺乳动物祖先才能变得庞大而丰富一样，也许原甾醇生物群必须在十亿年前消失，才能为现代真核生物腾出空间。”