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美国有线电视新闻网
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植物、藻类、真菌和动物——包括人类——都是真核生物：具有包含细胞核的复杂细胞的生命形式。
一项新研究表明，最近在澳大利亚古代岩石中发现的有机化合物有助于阐明真核生物的早期历史，表明该群体已经存在于 10 亿多年前。
真核生物被认为可以追溯到 20 亿年前，但科学家们认为它们只是在大约 8 亿年前才广泛分布，该研究的第一作者之一本杰明尼特斯海姆博士说。 发表在《自然》杂志上的研究.
然而，新发现的真核生物可能产生的分子痕迹长达 16 亿年，这表明“早期真核生物一直在生态学上非常重要，”马罗姆海洋中心生物学博士后研究员尼特斯海姆说。 环境科学，不来梅大学，德国。 “我们还没有看到它们的踪迹。它们只是隐藏在众目睽睽之下。”
F。 Descamps / Marom / 不来梅大学
Benjamin Nettersheim 博士检查了在 Marom 的地球生物学分子成像实验室分析的 16.4 亿年前岩石样本的超分辨率原始图和分子图。
古代真核生物的证据表现为它们产生的生物分子。 现代真核生物产生许多不同的生物分子，包括胆固醇。
胆固醇是一种有机化合物，是一种天然存在的类固醇。 过多会导致动脉阻塞等健康问题，但它是几乎所有现代真核生物细胞膜的重要组成部分。 胆固醇“对于大量的生理功能非常重要，并且因为它是细胞膜的一部分，生物体会产生相对较多的此类分子，”Nettersheim 说。
在这项新研究中，Nittersheim 和另一位共同第一作者 Jochen Brooks 发现了一种与胆固醇有关的化合物，这种化合物似乎证实了一个存在了几十年的关于真核生物进化的假设。
1964 年获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家康拉德·布洛赫 (Konrad Bloch) 指出，现代真核生物在合成胆固醇的同时，也会形成一些中间有机化合物。 假设在遥远的过去，这些中间化合物中的每一种都是早期生物体生物合成过程中功能齐全的最终产物。 然而，布洛赫认为，现在没有人能够找到化石证据来证明古代生命形式产生了这些中间生物分子。
生化分析的进步使科学家能够识别保存在化石记录中的古代分子，特别是在相对不受地质过程影响的古代岩石中。
在新的自然研究中，Nuttersheim 及其同事，包括澳大利亚国立大学地球生物学教授布鲁克斯，检查了澳大利亚巴尼溪组的岩石。
先前的研究已经证实，巴尼溪 (Barney Creek) 的岩石已有超过 10 亿年的历史，其中含有古代生物分子的痕迹。 “人们并不是真的在那些岩石中寻找这些原始类型的涂料，”Nittersheim 说。
Nittersheim、Brooks 和他们的同事对 Barney Creek 的岩石进行了化学分析，寻找 Bloch 预测可能由早期真核生物产生的胆固醇前体。
“令我们惊讶的是，我们实际上发现它们的丰度惊人地高，而且在我们保存了这段时间的生物标志物的任何地方，我们也看到了这些分子，”Nittersheim 说。 “我们现在可以证实布洛赫的假设。”
这些原类固醇的存在表明早期真核生物适应了一个与现代地球截然不同的世界。 今天大气中的氧气比 16 亿年前多得多，早期真核生物产生的原类固醇分子比胆固醇需要更少的氧气。
“使用这些原始甾醇可能是有益的，”Nettersheim 说。 早期的真核生物“已经很好地适应了当时的环境条件。”
加州大学圣巴巴拉分校地球科学系教授兼系主任 Susanna Porter 博士说：“我真正喜欢这项研究的地方在于，它正在思考生物合成途径也在进化的认识。”
然而，没有参与这项研究的波特仍然谨慎地宣布这项研究中的分子确实是由早期真核生物而不是其他古代生物制造的。
但是麻省理工学院的地质地质学教授罗杰·苏蒙斯博士也没有参与这篇论文，他称其为“几年来我见过的最有趣的有机地球化学研究之一”。
“康拉德布洛赫会很高兴能活着看到这一点，因为布鲁克斯及其同事已经优雅地证实了他的预测，即胆固醇的合成前体反映了对功能改善的生化研究，”苏蒙斯说。
与此同时，Nettersheim 表示，他和他的同事的下一步是研究这些古老生命形式居住的世界，方法是向一块薄薄的岩石发射激光，并利用有关光如何从它反射回来的信息来绘制不同化学物质的地图。化合物。 展示。
“我们希望这将帮助我们进一步限制我们早期真核祖先在何处、何时以及在何种条件下繁衍生息，”他说。
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