观剧报告:探索生命起源, 埃迪卡拉纪与寒武纪生命大爆发的关联

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  这种看似像植物的其实是地球上第一个非显微生物形态。这些奇怪的动物可以是从几厘米成长到两米(6.5英尺)高。

  新的研究表明,地球上第一批大型动物有着类似的形状的转换器。

  剑桥大学的詹妮弗·霍伊尔·库西尔和西蒙·莫里斯在“自然生态与进化”杂志上说,相较于任何可识别为动物的物种相比,这奇怪的生物看起来更像蕨类植物。,它们突然出现在海洋中,在第一个单细胞真核生物(有膜结核的生物)出现之后,大约十亿年前。而在地球上生物多样化之前的5.42亿年前,称为寒武纪生命大爆发的时候为什么这些大型动物在这个特定的时刻突然演变,已经成为了一个谜团。

  现在,这些脆弱化石的新测量出来的数据表明,这些称为变形体的动物能够根据不断变化的海洋条件调整身体尺寸。这种形状转换能力可能使他们能够非常快速地成长。

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  来自纽芬兰的鄂尔多加的一种化石,是一种大范围的化石。它看起来像一片叶子,但它真的是一种动物。大约5.42亿年前,也就是寒武纪时期死亡。

  在埃迪卡拉期间,约6.35亿至5.41亿年前,氧气稀少,海洋阴沉,海洋生物通过吸收在水中漂浮的营养物质而生存。根据统治时代的软体生命形式遗留下来的化石,这是一个截然不同的世界。多伦多密西沙加大学地球科学助理教授Marc Laflamme说:“埃迪卡拉时代是地球历史上第一次不需要显微镜来观察化石的地方。这个时期的生命物体足够大,可以用肉眼看着它。”

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  在Ediacaran,一个名为南澳大利亚富含化石的Ediacara Hills的时期,动物不是主要的成员。研究人员称,“在那里有一些动物,但是他们并不像现代世界那样主宰这个时期,动物会沉淀沉积物,它们挖洞,他们会挖掘,如果没有他们,海底可能是非常坚固,覆盖着厚厚的细菌垫。然而,研究人员发现了一些例外。例如,这种名叫Plexus ricei的海底绦虫类动物可追溯到Ediacaran时期。管状小动物长约5至80厘米(2至31英寸)和5至20毫米(0.2英寸至0.8英寸)宽。

  Laflamme说,大量的细菌可能像一块皮革地毯一样覆盖海底。同样地,在那段时间里生活的许多生物体没有像现在的植物有这样的根系,而是具有盘状或球形的底部(取决于它们是否膨胀,如果仅仅是通过观察化石很难说)

  它们可能使用他们的叶状分支从水中过滤营养物质,它们以对称的分形图案排列。它们在寒武纪开始时灭绝了,今天他们还没有像其他物种一样幸存下来。研究表明,没有人真正知道他们如何完成基本的生活工作,如吃饭,尽管他们可能已经通过将其脆弱的叶片萌芽成新生物。

  古老的生物学家古里奇和莫里斯在澳大利亚都使用过计算机断层扫描来扫描和测量,英国和纽芬兰发现的一种种类的变形藻(Avalofractus abaculus)的化石。他们记录身体形状和尺寸,长度从几厘米到约2米(6.5英尺)。然后,他们开始构建了计算机模拟,以确定哪些环境变量将导致这些身体配置的变化。

  他们发现化石中的身体生长模式表明,随着环境中的营养物质,变形体改变了它们的形状和大小。例如,在营养丰富的水域中,分形体可以保持相同数量的分支,但总体上增长较大。如果营养物质从水中的浓度上升到较低浓度以下,则动物开发出一个狭窄的锥形体,以更好地捕获更多可能的物质。

  响应生态系统

  研究人员并不能确定这种变体形态可能对哪些特定的营养物质有反应,但是有机碳和氧气的含量是很大的可能性。研究人员说,这些发现是一些被称为“生态类型”可塑性的想法的一些提示,即在化石记录中,能够改变形态和尺寸。胡塞尔在一份声明中说,“在Ediacaran期间,似乎地球海洋发生了重大变化,这可能引发了物种增长,所以地球上的生命群体突然开始变得更大,”Ediacaran的其他非显微生物包括在海洋沉积物中挖掘的绦虫样生物,以及还生活在海底上的具有叶状物的杯形生物,这些是已知具有肌肉的第一批动物。

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