比利時布魯塞爾自由大學的史蒂夫·邦納維爾(Steve Bonneville)領導的一項新研究表明,最早的蘑菇是在7.15至8.1億年前於地球上進化出來的,比科學界迄今認為的早了至少3億年。這項發表在《科學進展》雜誌上的研究論文還表明,蘑菇可能是第一批定植在大陸表面的植物的重要夥伴。
真菌(俗稱蘑菇)在地球上的起源和演變問題仍然非常神祕,僅有2%左右的物種被鑑定出來,其柔軟精緻的構造意味著發掘出的蘑菇化石極為罕見,很難與其他微生物區分開。到目前為止,最古老的確認的蘑菇化石具有是4.6億年的歷史。
布魯塞爾自由大學生物地球化學和地球系統建模研究小組的史蒂夫·邦納維爾教授領導的一組研究人員發現了一種新的蘑菇化石,該蘑菇化石是有史以來最古老的蘑菇化石。結果發表在《科學進展》上。
他們在715至8.1億年的岩石中發現了菌絲體的化石殘骸(相互連線的微觀鏈的網路)。在地球歷史上的一段時間裡,大陸表面的生命還處於嬰兒期。這些古老的岩石是在瀉湖或沿海湖泊環境中形成的,它們發現於剛果民主共和國,是特爾菲倫非洲博物館的一部分。“水和土地之間的過渡區域中存在真菌,這使我們相信,這些微觀蘑菇是大約5億年前殖民在地球表面的第一批植物的重要夥伴,”自由大學教授史蒂夫·邦納維爾解釋說。
以前的蘑菇化石僅根據使用腐蝕性酸性化合物從岩石中提取的有機殘留物的形態來鑑定。史蒂夫·邦納維爾說:“這種方法破壞了有機化石的化學性質,只允許進行形態分析,這可能導致錯誤的結論,因為某些形態特徵是活生物體不同分支所共有的。”
這項新研究的作者在微觀尺度上使用了多種分子分析技術:同步輻射光譜(XANES,μFTIR),μ拉曼共聚焦顯微鏡,熒光顯微鏡(CLSM)和電子顯微鏡(FIB-TEM-HAADF)。使用這些技術,可以不經化學處理就直接研究有機殘留物的化學性質。這使研究人員能夠檢測幾丁質的痕跡,幾丁質是一種在真菌細胞壁中發現的非常堅韌的化合物。他們還證明了這批是真核生物,即它們的細胞具有細胞核。一位參與專案的研究員說:“只有通過相互關聯的化學和顯微光譜分析,我們才能證明在舊岩石中發現的結構確實是約8億年前的真菌殘留物。”
史蒂夫·邦納維爾說:“這是一項具有重大意義的發現,促使我們重新考慮地球上生物演化的時間表。下一步將是在更古老的岩石中回溯過去,以尋找那些確實是動物界起源的微生物的相關證據。”