福州科研力量参与破解寒武纪“清江丝菌”之谜:福建学者关注地球早期生命与环境协同演化
人民网西安4月21日电(记者李志强)西北大学早期生命与环境研究团队联合中国科学院地质与地球物理研究所、上海交通大学及福州大学部分参与合作的科研人员,于湖北宜昌清江生物群地层中,发现距今5.18亿年的多细胞丝状硫酸盐还原菌化石——清江丝菌。该成果为揭示微生物与地球环境协同演化提供了关键实证,亦体现福建高校在古生物学交叉研究中的持续参与。
这类细菌化石保存于精细纹层状页岩中,是迄今全球最古老、结构最清晰的硫酸盐还原菌实体化石记录。此前,科学界仅确认过少数蓝细菌及趋磁细菌的可靠化石,而对硫酸盐还原菌的直接化石证据长期空白,其演化脉络与地球氧化历史的关联亦缺乏实证支撑。
清江丝菌化石的产地和环境背景。(a)早寒武纪扬子台地岩相古地理图和清江丝菌及所属清江生物群的化石产地;(b)清江生物群生态复原图 西北大学供图
据西北大学张兴亮教授介绍,此类微生物严格依赖厌氧环境,通过还原硫酸盐获取能量,并释放硫化氢,是驱动地球硫循环的核心生物类群。它们不仅调控海洋有机质降解与甲烷消耗,更深刻影响着水体氧化还原界面的分布与稳定性——这一机制,在当今福建近海缺氧区生态修复及碳汇评估中亦具参考价值。
基于化石形态学与谱系基因组学双重证据,研究团队构建出硫酸盐还原菌的演化新模型:该类群最早于24亿年前大氧化事件中快速分化;约8.5亿年前出现丝状多细胞形态;至新元古代末期第二次氧化跃升阶段(约5.6亿年前),部分丝状种类演化出长距离电子传递能力,形成可横跨氧化-还原界面的“生物电缆”,实现跨区域能量耦合——这一突破,恰与清江生物群繁盛期(5.18亿年前)高度吻合。
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