地球生物基因组计划旨在在十年内对地球上所有真核生物的基因组进行测序、编目和表征。但长期以来，科学家们也一直在思考真核生物是如何及何时由原核生物进化而来的，因为查明导致原核生物进化为真核生物的时间和因素，不仅提供地质意义，而且有助于生命科学和进化生物学领域。

原核生物和真核生物之间最明显的区别是原核生物的细胞没有细胞核，而真核生物的细胞具有由膜包裹的细胞核。

日本东北大学和东京大学的一个合作研究小组发现了可追溯到19亿年的新型微化石后，对此提供了一些答案。该研究于近日发表于《前寒武纪研究》，中国生物多样性保护与绿色发展基金会（中国绿发会、绿会）现将该文编译如下，供感兴趣的读者参考。

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图源：东京大学

第一批细菌微化石于1954年被发现，微化石被认为是生命进化领域的“基准”。

然而，自1970年代以来，很少有关于微化石多样性的研究，也没有关于真核微化石的确凿证据的报道。

为了重新评估微化石，研究团队收集了含有微化石的岩石。在研究了微化石的三维形状和大小分布后，他们发现了五种类型的微化石：群体型、椭球型、细胞内包裹体承载型（ICI）、棘状型和尾部承载型。

其中椭球型微化石类似于现代蓝藻，它们不断进化以提高它们对恶劣环境的耐受性；ICI微化石富含营养，这提供了微生物进化来储存可以抵御环境压力的营养物质的证据。同时，棘状型和尾部承载型表现出有利于细胞间运动和营养转移的特征，这是真核生物的典型形态特征。

“尽管根据定义，细胞的大小是原核生物，但它们已经发展出真核功能，”研究人员说：这表明，在1.8-16亿年前真核生物出现之前，原核生物可能已经开始功能多样化并为进化做准备。

该团队推测，当时独特的环境促进了微生物形态的不同扩张。陆块的碰撞加速了从新鲜大陆到海洋的氧化风化。这增加了养分供应并提高了海水温度，使海洋环境变得不稳定。

“在这样的条件下，微生物可能将其形态多样化作为一种生存策略，为真核生物的进化铺平了道路，”研究人员说道。

研究团队里程碑式发现将帮助科学家查明导致原核生物进化为真核生物的时间和因素，不仅提供地质意义，而且有助于生命科学和进化生物学领域。

参考文献：https://phys.org/news/2022-09-discovery-microfossils-age-old-scientific.html

编译：Sara

审核：Daisy

编辑：Tommy