我国学者与海外合作者在燕山地区发现迄今全球最早的多细胞真核生物化石

图 多细胞真核生物化石“壮丽青山藻”，化石由多个柱状细胞组成，部分细胞含有类似“孢子”的圆形结构（C）

　　在国家自然科学基金项目（批准号：2022YFF0800100、41888101、41921002、41972204）等资助下，中国科学院南京地质古生物研究朱茂炎研究员领导的“地球-生命系统早期演化”团队与美国哈佛大学Andrew Knoll合作，发现了多细胞真核生物化石“壮丽青山藻”（Qingshaniamagnifica Yan, 1989）（图1）。研究成果以“华北串岭沟组发现16.3亿年前多细胞真核生物化石（1.63-billion-year-old multicellular eukaryotes from the Chuanlinggou Formation in North China）”为题，于2024年1月24日发表于《科学•进展》（Science Advances）上，论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk3208。

　　当今地球上我们熟知的所有复杂生命，例如，动物、陆生植物和真菌都是多细胞真核生物，因此真核生物的多细胞化是生命向复杂化和大型化演化的必要条件，被认为是地球生命演化史上重大创新事件之一。然而，真核生物最早何时发生多细胞化？截止目前，学界对这一重大科学问题并无明确的答案和证据。研究团队在河北宽城地区距今16.4亿年的长城系串岭沟组中，发现了多细胞真核生物化石“壮丽青山藻”，它是单列细胞组成的丝状体，丝状体直径达194微米，长度达860微米，个体形态和细胞均具有一定程度的复杂性；部分细胞内含有约15-20微米大小的圆形结构，可能是用于繁殖的“孢子”结构。化石形态和光谱学分析等表明，壮丽青山藻不仅是多细胞真核生物，而且属于冠群真核生物。由于壮丽青山藻出现的时间仅仅稍晚于最古老的单细胞真核化石记录（距今约16.5亿年），表明真核生物在地球上出现之后便迅速发生了多细胞化演化，将目前学界普遍接受的多细胞真核生物出现的时间提前了约6亿年，远远早于先前的估计。同时，该发现将为揭示元古宙地球的环境演化过程提供新的思考。

　　该成果发表后，Science刊发了题为《微小化石改写对多细胞生命起源时间的认识》的深度报道，多位国际同行给予充分认可，认为“通常认为多细胞化的出现是非常难的，而该发现改写了对早期生命演化的认识”。该成果入选Science杂志2024年12月13日公布了的“2024年度十大科学突破。