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分类之谜

原杉菌

Prototaxites
)是一种庞大而怪异的生物,长度可达8米。它们的化石记录跨越了一个很长的地质时期(距今4.2亿至3.7亿年)。自1859年被发现以来,古生物学家就一直在争论这种“圆木状”的巨型生物究竟是什么。

它是一种古老的针叶树?一团藻类?一张卷起来的地钱垫?还是像如今许多古生物学家所相信的那样,是一种巨型真菌?

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莱尼生态系统中的原杉菌的艺术复原图。(图/Loron et al., Science)

在一项新发表于《科学进展》的新论文中,一个研究团队在分析了一件保存极其完好的新化石样本后,表明原杉菌既不是真菌,也不是植物,而是一种未知类型的多细胞生命,并且大约在3.6亿年前就已灭绝

莱尼燧石的关键证据

这块新的化石发现于英国的苏格兰高地,嵌在一种名为莱尼燧石的岩层中。这一岩层大约形成于4亿年前:那时,构成了如今英国的陆地靠近赤道,其中一些地区遍布翻涌的热泉,是世界上最古老的陆地生态系统化石之一。

在这些富含二氧化硅的热泉之下,保存了种类繁多、质量极高的化石样本,包括植物、真菌、地衣、节肢动物和蠕虫,也保存下了一团灰蒙蒙的、带有斑点的小“团块”

当研究人员在显微镜下分析这块团块时,他们观察到了大量相互交织的细小管状结构——这是原杉菌化石的典型特征。此前,一直有科学家认为这些管状结构很像真菌的菌丝。

然而,研究团队表示,这些细小的管状结构反而排除了原杉菌是真菌的可能性。首先,它们分叉并重新并合的方式明显不符合真菌的特征;此外,一些管子的管壁呈条带状,类似于现代维管植物中所见的结构——这在已知真菌是从所未见的。

与此同时,除了这些管状结构外,样本中的“斑点”同样引起的研究人员的注意。过去的一些研究将一些化石上的暗色球形斑点解读为类似地衣的共生生物。而在新的研究中,研究人员指出,新化石在近距离观察时看起来完全不像地衣。相反,他们认为这些斑点显示的可能是与水进行气体交换或营养交换的结构。

此外,研究人员通过从87件莱尼燧石样本中采集光谱数据,训练了一个机器学习算法来识别这些岩石中所保存的原杉菌、真菌以及另外五类生物的化学“指纹”,发现原杉菌属于一个独立的复杂生命类群。

他们还进行了实验室分析,并发现燧石中的原杉菌样本,缺乏真菌样本所含有的来自甲壳质和葡聚糖分解的化合物——而这是真菌的关键结构分子。这意味着,这块新化石无论在化学特征上还是外观上,都不像真菌

灭绝的多细胞生命分支

研究人员认为,原杉菌确实是生命,但并非我们如今所熟知的那种生命形态:它们展现出不同于真菌或植物生命的解剖学与化学特征,因此应归属于一个已经完全灭绝的生命进化分支。

他们表示,能在围绕原杉菌的争论中取得一次重大推进,十分令人振奋,因为这场争论已经持续了大约165年。他们希望这一结论能终止把这种化石硬塞进某个现有生物类群的尝试。

#参考来源:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec6277

https://www.science.org/content/article/bizarre-400-million-year-old-fossil-was-unknown-life-form

https://media.nms.ac.uk/news/410-million-year-old-fossil-which-defies-classification-enters-collection-of-national-museums-scotland

#图片来源:

封面图&首图:Laura Cooper / University of Edinbrugh