18亿年前的“变形金刚”:想进化?合体就好啦

一、18亿年前的海洋

我们如今的地球,生机勃勃,无论海洋还是陆地,各种动植物活跃其间。

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但是如果我们回到18亿年前,陆地一片荒凉,岩石中的铁被风化,形成大面积的赤红色。只有海洋中才会有生命存在的痕迹:海陆交接的海滨地带,可能会见到连绵的叠层石,这些叠层石是各种小型单细胞藻类聚集在一起生活的时候,它们在代谢过程中产生的各种矿物质遗留下来形成的,我们如今在澳大利亚的鲨鱼湾还能够见到叠层石的痕迹;

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18亿年前的地球,陆地上一片荒芜

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现代的叠层石,可能与18亿年前的一样

继续向海洋方向进发,生命依旧很活跃,但在我们有极大的机会看不到它们,因为这时候的生物们都是单细胞生物,一个细胞就是一个生命体,而且这些细胞的个体都很小,大部分都是微米级别的,毫米级别的已经算是大个头了。

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显微镜下才能看到的单细胞藻类

但是如果运气好,我们可能能够用肉眼发现一些漂浮在海面上的团状生物:这是一些抱团生长的藻类,这些原本单细胞的藻类可能为了躲避异养生物的捕食,也可能是因为其他的原因,最终聚成了一团生长。

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团藻-由多个单细胞绿藻成团生活形成

二、先合体,后变形

小时候看过动画版的《变形金刚》,印象最深刻的就是几个汽车人合体,变成一个巨无霸。

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合体变形的变形金刚

这种情况跟18亿年前的单细胞藻类们很类似。这些藻类最初只是抱成团生活而已,但是慢慢地,它们学会了用糖类和蛋白质之类的物质来粘结各个个体,以免分离,并同时共享一点点化学信息和营养物质,这种生物被称为

群体原生生物。这种情况我们现在在绿藻中还能够看的很清楚,绿藻门下面,有单细胞形式的绿藻,也有多个单细胞粘结形成的绿藻,这些绿藻的细胞每一个都一样,在形态和功能上都没有什么区别,单独取下来它们也能够生活的很好。

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绿藻门就是一个演化图鉴:包括单细胞生物和各种多细胞生物

这些群体原生生物,很快又产生了一些神奇的变化——不同的细胞之间发生分化,用以适应不同的功能:有些细胞变的扁平,成为保护生物体的表皮细胞;有些细胞在表皮细胞之下负责光合作用制造营养;有些细胞负责输送营养物质,成为专职的运输细胞····这样,

多细胞的植物最先诞生了。目前,发现最早的多细胞藻类细胞可能是在燕山发现了藻类化石了,这些化石发现于18亿年前的地层中[1]。在随后,科学家们又在同一区域内发现了一种大型的藻类化石,这种藻类化石长度超过了30cm,生活在距今15.6亿年前的海洋中,这一文章获得了广泛的认可,并发表在2016年的《Nature》杂志上[2]。

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16.5亿年前的多细胞植物化石

自此以后,多细胞生物出现在了地球上,这些多细胞生物在接下来的时光中将会产生各种“变形”:长叶子的植物、会游动的鱼类、爬上陆地的蜥蜴、巨大的恐龙、如今统治地球的人类····

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PS:目前正在长期更新地球演化系列文章,欢迎大家关注。

参考文献

[1]朱士兴. 华北宽城长城系常州沟组(1800 Ma)多细胞藻类化石群的新发现[A]. 中国地质学会、国土资源部地质勘查司.“十五”重要地质科技成果暨重大找矿成果交流会材料四——“十五”地质行业重要地质科技成果资料汇编[C].中国地质学会、国土资源部地质勘查司:中国地质学会,2006:2.

[2]Shixing Zhu, Maoyan Zhu, Andrew H. Knoll, Zongjun Yin, Fangchen Zhao, Shufen Sun, Yuangao Qu, Min Shi & Huan Liu.Decimetre-scale multicellular eukaryotes from the 1.56-billion-year-old Gaoyuzhuang Formation in North China[J/OL].https://www.nature.com/articles/ncomms11500,2016-5-17.

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