“雪球地球”后掠食性浮游生物如何创造现代生态系统

根据目前的假说，在地球最严重的冰期，大约6350万年到7.2亿年前，地球几乎被冰完全覆盖了两次。这些“雪球地球”冰川的生命是如何存活下来的，持续了大约5000万年，这个问题困扰了科学家几十年。由荷兰和德国马普学会研究人员领导的国际团队现在首次详细了解了“雪球”之后的生命，包括新发现的埋藏在古老岩石中的古老分子形式。

“包括我们人类在内的所有高等动物都会产生胆固醇。藻类和细菌可以产生它们自己独特的脂肪分子，”马克斯普朗克研究所(MPI)生物地球化学的第一作者Lennart van Maldegem说，他最近搬到了澳大利亚国立大学。澳大利亚堪培拉。“这些脂肪分子可以在岩石中存活数百万年，是最古老的(化学)生物残留物。现在告诉我们很久以前在前海洋中繁荣的类型。”

但是，研究人员最近在巴西岩石中发现的脂肪化石是在上一次雪球冰川作用之后沉积的，这不是他们所怀疑的。“绝对不是，”生物地球化学MPI小组的负责人克里斯蒂安哈尔曼说。“我们完全迷惑了，因为这些分子看起来与我们之前看到的完全不同！”

利用复杂的分离技术，该团队设法纯化了极少量的神秘分子，并在马克斯普朗克生物物理化学研究所的克里斯蒂安格里辛格(Christian Griesinger)的核磁共振部门通过核磁共振鉴定了它们的结构。“这本身就非常了不起，”哥廷根大学生物物理化学和地球科学中心MPI的Klaus Wolkenstein说。"从来没有这么少量的这种旧分子被用来阐明结构."按照范马尔代姆的建议，该结构经化学鉴定为25，28-双偶氮胂——缩写为BNG。

化石脂肪最有可能来自异养浮游生物。

然而，这种化合物的来源仍然是神秘的。“当然，我们会看看我们是否能在其他地方找到它，”范马尔代姆说，他后来研究了数百个古代岩石样本，取得了相当惊人的成功。“尤其是大峡谷的岩石真的让人大开眼界，”哈尔曼说。虽然现在大部分时间都很闷热，但这些岩石在7亿年前被埋在几公里长的冰川中。对大峡谷岩石中分子的详细额外分析——包括假定的BNG前兆、类固醇的分布和稳定的碳同位素模式——使作者得出结论，新BNG分子最有可能来自异养浮游生物，并依赖海洋微生物。消耗其他生物来获取能量。"

食肉物种为藻类和其他浮游生物创造了空间。

虽然捕食在现代海洋中的浮游生物中很常见，但科学界发现它在6.35亿年前，就在雪球冰河时期之后如此突出，这是一件大事。“在神秘的BNG分子出现的同时，我们观察到从海洋几乎只包含细菌的世界到包含更多藻类的更现代的地球系统的转变。我们认为，大规模的捕食有助于‘清除’由细菌主导的分子海洋，为藻类腾出空间，”范马尔德海姆说。由此产生的更复杂的进食网络为更大更复杂的生命形式提供了饮食需求——包括所有动物，最终包括我们人类。

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