长城脚下惊现古老秘密!中国科学家凭啥入选Science年度十大突破?

爱玩的蛋哥 2024-12-29 11:55:54

中国科学家在长城脚下有了一项惊世骇俗的发现,而且还成功入选了 Science 年度十大突破!大家都知道,长城是咱们中华民族的伟大象征,而这一次,它脚下的土地又承载起了生命演化史上厚重且关键的记忆,古老多细胞真核生物化石的现世,开启了通往数十亿年前神秘世界的大门,瞬间点燃了全球科学界的热情,也让我们对生命起源的认知向前迈进了一大步。

咱们把目光聚焦到这次伟大发现的所在地 —— 燕山山脉。它宛如一条巨龙横卧在中国北方,东濒渤海,西接黄土高原,以北是内蒙古高原,以南是华北平原,处于中国北方农牧交错带,历史上见证了无数农耕与游牧民族的碰撞、交融。从地质角度看,这里更是地球数十亿年沧海桑田演变的 “记录者”。

燕山山脉的形成历经中生代和新生代两个漫长的地质历史时期。中生代时,板块间剧烈的挤压、碰撞,引发大规模的岩浆活动,地幔物质上涌,使得山脉初步成型,也就是著名的 “燕山运动” 时期,塑造出了山脉以花岗岩为骨架、断裂及褶皱构造发达的基本格局。新生代初期,山脉一度被夷平,随后在第四纪又急速隆起,才成就了如今我们看到的山地、丘陵、谷地、盆地等地貌错落有致的景象。

而长城脚下这片区域,更是藏着地球早期的惊天秘密。这里有着被称为 “长城系” 和 “蓟县系” 的岩石,它们是距今 18 亿年到 13 亿年前的前寒武纪沉积地层,厚度将近万米,就像是一部部古老的史书,忠实地记录着地球早期的地质变迁、环境演变以及生命的萌动。以天津蓟县(现蓟州)地区为典型代表,自 20 世纪 30 年代起,我国老一辈地质学家就扎根于此,建立起北方 “震旦系” 标准剖面,经过几代科研人员的接续钻研,地层的时代厘定愈发精准,为后续深入探索生命起源筑牢了根基。丰富的地质构造、稳定且漫长的沉积环境,为古老生物化石的保存创造了得天独厚的条件,让燕山成为全球地质古生物学界开展研究的 “圣地”,吸引着无数科研人员前来叩问地球和生命的往昔。

大家可知道,这项震撼发现的背后,是科研团队长达八年的艰苦探索,真可谓是一场与时间、与未知的 “鏖战”。苗兰云从博士研究生阶段起,就锚定了目标 —— 在燕山地区早于 16 亿年的古元古代晚期 “长城系” 地层中寻找多细胞真核化石。为啥选这儿呢?前面提过,这里有得天独厚的地质条件,可这也意味着研究难度极大。长城系地层中的化石多为肉眼难见的微体化石,必须借助显微镜才能窥探其奥秘,而且它们还深深藏在页岩里,想找到简直如同大海捞针。

这八年,苗兰云就像一位执着的 “寻宝人”,频繁往返于南京与河北。在燕山脚下采集样品时,要攀爬陡峭山坡、穿越荆棘丛,一不小心就可能摔倒受伤;背着沉重的岩石样本下山,汗流浃背、气喘吁吁更是家常便饭。采集完就得马不停蹄赶回南京实验室,因为化石提取实验相当复杂且精细,像一场不容有失的 “手术”。

实验过程被大家形象地称为 “拆盲盒”,为啥呢?因为不是每块页岩里都有幸存的微体化石,每次酸提取实验的结果都难以预料。实验第一步,要用氢氟酸把页岩中的矿物溶解掉,让有机质保留,这过程得万分小心,氢氟酸腐蚀性极强,一不留神就会有危险;接着去除反应产生的絮状 CaF2,又要添加盐酸、水浴加热,操作稍有偏差,样本就可能报废;最后把溶液洗成中性,才能在有机质里寻找化石。每一步都如履薄冰,苗兰云就这样重复了无数次,从几百件样品中,才终于发现了 278 枚保存精美细胞结构的微体多细胞真核化石标本!这份坚持与付出,令人动容,也正是无数科研人员的缩影,他们用汗水与智慧,一点点揭开地球生命演化的神秘面纱。

经过多年的艰苦探寻,苗兰云终于发现了 278 枚保存精美细胞结构的微体多细胞真核化石标本,这些珍贵的化石均来自河北省宽城县翁家庄剖面串岭沟组中上部地层。科研团队给新发现的古老生物命名为 “壮丽青山藻”,它们可是迄今全球发现最早的多细胞真核生物化石记录!化石的年龄可追溯至约 16.4 亿年前,把多细胞真核生物出现的时间再度提前了约 7000 万年。

这一发现,对科学界来说简直是 “平地惊雷”!在生命演化史上,真核生物的多细胞化是生命迈向复杂化和大型化的关键一步,是重大关键事件之一。以前,学界普遍认为多细胞真核生物首次出现是在距今 15.6 亿年前,中国科学家这一成果直接改写了认知,让我们知道早在 16.4 亿年前,多细胞真核生物就已经在地球上开启它们的 “生命旅程” 了。

“壮丽青山藻” 化石呈现出清晰的细胞结构,部分细胞内甚至含有可能的繁殖细胞 “孢子”,以有机物质壁保存了多细胞丝状体,结构变化引发细胞形态多样表达。这些特征直观展现了古生物体结构的复杂性,让我们能窥探到早期生命形态的奥秘,仿佛穿越时空,亲眼目睹数十亿年前地球上简单生命向复杂生命演化的关键瞬间,为后续深入探究生命演化的每一步、理解地球生态变迁,都奠定了无比坚实的基础,也为全球古生物学界开拓出全新的研究视野。

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