藍(lán)細(xì)菌Langiella scourfieldii的新化石有助于科學(xué)家更多地了解微生物是如何在陸地上定居的。學(xué)分:uux.cn/斯特魯-德瑞恩，菌L解微2023年
（神秘的新地上定居地球uux.cn）據(jù)自然歷史博物館（艾瑪·卡頓）：一種生活在4.07億年前的細(xì)菌可能會(huì)在早期的陸地植物中繁盛起來。
蘇格蘭發(fā)現(xiàn)的化石何陸化石的詳細(xì)3D重建有助于科學(xué)家更多地了解微生物如何影響早期陸地生態(tài)系統(tǒng)。
正如我們所知，有助藍(lán)藻在地球歷史的生物早期進(jìn)化，并在塑造生命方面發(fā)揮了重要作用。藍(lán)細(xì)
這些微小的菌L解微微生物已經(jīng)在海洋巖石中得到很好的記錄，但科學(xué)家們正試圖了解更多關(guān)于它們?nèi)绾问紫仍陉懙厣隙ň拥男碌厣隙ň有畔ⅰ?br>Langiella scourfieldii是化石何陸藍(lán)細(xì)菌的一種，是有助Hapalosiphonaceae家族的一部分，生長(zhǎng)在4億多年前的生物泥盆紀(jì)早期陸地植物中。
一項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的藍(lán)細(xì)新研究表明，Langiella scourfieldii是菌L解微是已知已在陸地上定居的單孔蘚科中最古老的物種。它會(huì)在土壤、新地上定居淡水和溫泉中茁壯成長(zhǎng)，就像它今天的近親一樣。
該博物館的科學(xué)助理兼該研究的主要作者Christine Strullu-Derrien博士說:“通過3D重建，我們能夠看到分支的證據(jù)，這是Hapalosiphonacean藍(lán)細(xì)菌的一個(gè)特征。這令人興奮，因?yàn)檫@意味著這些是陸地上發(fā)現(xiàn)的最早的這種類型的藍(lán)藻。”
藍(lán)藻是什么？
藍(lán)藻是一組古老的微生物。他們的化石是迄今發(fā)現(xiàn)的最早的化石之一，最古老的被廣泛接受的化石可以追溯到大約20億年前。
今天，它們是最大和最重要的細(xì)菌群體之一。它們生活在地球上幾乎所有地方的水生環(huán)境中或周圍，包括海洋、淡水、潮濕的土壤，甚至南極的巖石。
雖然很小，通常是單細(xì)胞的，但藍(lán)細(xì)菌經(jīng)常在足夠大的群體中生長(zhǎng)，足以用肉眼看到，并以其將水面變成藍(lán)綠色的大面積開花而聞名。
這些微小的生物在塑造生命進(jìn)化的過程中扮演了重要的角色。它們以類似于植物的方式進(jìn)行光合作用，并負(fù)責(zé)幫助創(chuàng)造我們富氧的大氣。
大約24億年前，大量光合藍(lán)細(xì)菌引發(fā)了大氧化事件，當(dāng)時(shí)氧氣開始取代大氣中的甲烷等其他氣體。隨著適應(yīng)厭氧生活的生物開始滅絕，這導(dǎo)致了許多科學(xué)家所描述的地球第一次大滅絕。
藍(lán)細(xì)菌可能起源于淡水環(huán)境，因此科學(xué)家認(rèn)為它們?cè)跉v史早期就開始在陸地上定居。
“早泥盆世的藍(lán)細(xì)菌扮演著和今天一樣的角色，”克里斯汀說。“一些生物利用它們作為食物，但它們對(duì)光合作用也很重要。我們了解到，當(dāng)植物開始在陸地上殖民時(shí)，它們就已經(jīng)存在了，甚至可能與它們爭(zhēng)奪空間。”
現(xiàn)代3D顯微鏡幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新化石和1959年發(fā)現(xiàn)的化石都是同一個(gè)物種，Langiella scourfieldii。學(xué)分:uux.cn/斯特魯-德瑞恩，2023年
Langiella scourfieldii是如何被發(fā)現(xiàn)的？
Langiella scourfieldii是是在1959年與另外兩個(gè)物種一起在阿伯丁郡Rhynie燧石化石遺址發(fā)現(xiàn)的巖石碎片中首次發(fā)現(xiàn)的。
最初的描述是基于博物館藏品中的標(biāo)本，但最近，在巴黎索邦大學(xué)的藏品中發(fā)現(xiàn)的類似標(biāo)本被發(fā)現(xiàn)來自同一物種。
“1959年描述的三種藍(lán)細(xì)菌是從一塊很難拍照和研究的小巖石上描述的，”克里斯汀說。
“幸運(yùn)的是，我們從Rhynie硅質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)了含有藍(lán)細(xì)菌的新樣本，我們可以使用共聚焦顯微鏡進(jìn)行更詳細(xì)的研究。”
這種細(xì)菌的主要特征之一是存在所謂的“真正的分支”當(dāng)單個(gè)細(xì)菌并排生長(zhǎng)成一條線時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況，一些線向不同方向斷裂，形成分支結(jié)構(gòu)。
雖然在雷尼燧石中藍(lán)細(xì)菌的遺跡相對(duì)常見，但許多并沒有顯示出這種真正的分支。通過在L. scourfieldii中發(fā)現(xiàn)它，研究人員可以證實(shí)這種細(xì)菌在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的存在。
泥盆紀(jì)早期的雷尼燧石是什么樣子的？
4億多年前，阿伯丁郡的景觀會(huì)與今天大不相同。
地球的大部分陸地位于南半球。蘇格蘭位于赤道以南，將經(jīng)歷熱帶到亞熱帶氣候。
與此同時(shí)，雷尼燧石可能是一片沙質(zhì)平地，有淺淡水到微咸水池。該地區(qū)的火山活動(dòng)和溫泉意味著它很可能類似于現(xiàn)代的黃石國(guó)家公園。
也就是說，它的生物多樣性看起來會(huì)非常不同，因?yàn)樵缒嗯枋朗窃谏趾图棺祫?dòng)物開始在陸地上占主導(dǎo)地位之前。
相反，生命的焦點(diǎn)應(yīng)該是水池附近潮濕的巖石。這些區(qū)域會(huì)被由細(xì)菌、藻類和真菌組成的微生物層覆蓋。
由于當(dāng)時(shí)的土壤不深，植物沒有復(fù)雜的根系，因此只能在這些微生物墊上生長(zhǎng)，這些微生物墊由稱為假根的小結(jié)構(gòu)附著。
在某些時(shí)候，從溫泉中釋放出來的二氧化硅沉淀在有機(jī)物質(zhì)周圍，迅速保存在燧石中，燧石是一種精細(xì)結(jié)晶的石英。這些生物的特殊保存使雷尼燧石成為科學(xué)家的全球重要地點(diǎn)。
“雷尼燧石是一個(gè)標(biāo)志性的遺址，因?yàn)樗?億年的歷史，而且這個(gè)時(shí)期的大部分環(huán)境都得到了保護(hù)，”克里斯汀說。
“這是唯一一個(gè)你可以找到所有生物的蹤跡的地方:植物、動(dòng)物、真菌、細(xì)菌和藻類。你可以看到物種間的相互作用。”