21亿年前的古老生命

杨先碧

地球上最早的复杂生命起源于何时？生物学家一直以为是在6亿年前。然而，法国研究人员的最新研究把这个时间往前大大推进了15亿年，他们居然在非洲发现了21亿年前的多细胞生物。

化石研究表明，地球上最早的生命迹象出现于35亿年前，主要是单细胞的原核生物。之后，地球生态似乎没有多大的变化。直到将近30亿年之后的寒武纪，也就是距今6亿年前，地球生物出现一次爆炸性演化，一下子出现许多多细胞生物，生物进化由此加速。几亿年内出现了我们现在熟知的包括恐龙在内的各种各样的生物。然而，不少人还是质疑这种爆炸式的生物演化，认为在那30亿年的时间内不应该只有单细胞生物，还有一些原始的多细胞生物。

质疑归质疑，科学研究讲求的是证据。近年来，科学家逐步发掘出了一些这样的证据。此前，科学家在非洲发现了20亿年前的卷曲藻化石，这是一种多细胞真核生物。2008年，法国国家科学研究中心和普瓦提埃大学的研究人员在非洲又有了新的发现。他们在加蓬发现了一块独特的生物化石。起初，化石研究人员根据生物的组织结构初步认为，该生物是多细胞真核生物，出现于6亿年前。然而，经过进一步的研究，研究人员发现这块化石的形成年代居然是21亿年前。是否是6亿年前的生物进入了21亿年前的石头呢？研究人员经过X射线扫描等进行进一步分析，发现这块化石的形成时间的确源于21亿年前，也就是说化石中的多细胞真核生物的确曾经生活在21亿年前。

这些罕见的古老生物化石长度在10厘米到12厘米之间，堪称“大化石”。这些化石的总量也很多，有250多个。目前，研究人员已经研究了其中的100多个，从中已经发现了多种形态比较类似的多细胞生物，这些生物应该是同一类多细胞生物，但是有多种。普瓦提埃大学的研究人员艾尔·阿尔瓦尼说：“从远处看，这些化石像是具有不规则边缘的花式饼干。从近处看，这些化石有扇贝状外缘和辐射状条纹。”在进一步的分析中，研究人员利用离子探测器对化石中硫同位素的成分进行了测定，并借助特殊设备绘制了标本的立体图像。结果显示，该生物化石正是多种组织的结合体，而不是一些研究人员猜测的那样是多个细菌堆砌起来的，这进一步证实了化石中的生物是多细胞生物。研究人员表示，这是迄今为止发现的最古老的多细胞真核生物，比之前的卷曲藻化石还要早1亿年。

生命是从一些简单的有机物开始演化出单细胞生物，然后再演化出多细胞生物。多细胞生物是复杂生命的代表，只有演化出多细胞生物，像人类一样的智慧生命才有可能出现。如果地球的生命演化不是在20多亿年前出现一次环境的改变，地球可能至今依然是只有单细胞生物生存的荒漠。现有的研究表明，地球的大气层在大约24亿年前才开始出现多细胞生物赖以生存的氧气，这是一些单细胞细菌的功劳。由于氧气出现之初的大气层依然毒性很大，因此更加复杂的生物难以出现，这是起初生物演化比较缓慢的重要原因。

目前，法国科学家还没有对新发现的古老生物命名，也不知道它们的归类。虽然法国的研究表明21亿年前就出现了多细胞生物这种复杂的生命形态，但是依然没有迹象表明之后出现了多样化的生物。现有的化石证据表明，在6亿年前的寒武纪，各种生物才以爆炸性的速度涌现。在21亿年前和6亿年前之间的15亿年时间内发生了什么事情？难道地球大气演化到支撑多种复杂生命的出现真的需要15亿年吗？这目前还是一个谜。如果能了解清楚这15亿年“空白期”中所发生的事情，有关生物起源和演化历程会更加清晰，人类探索外星生命也有了重要的依据。（来源：科学网，2013-01-23）endprint