【明報專訊】中國科學院南京地質古生物研究所的專家團隊,在安徽淮南壽縣八公山地區發現的8億年前化石之中,找到具有多細胞、細胞分化的「大型安徽絲藻」。有關發現周五(2日)於美國科學期刊《當代生物學》(Current Biology)上公布,為科學界證明早期生物固氮(微生物將氮氣還原成氨)作用的存在,提供了最早期的化石證據。
團隊負責人龐科指出,藍藻作為地球上最古老的生物門類之一,與人類的生產、生活,以及健康等息息相關。部分藍藻有一個能進行固氮作用的進化枝,可分化出包括異形胞、厚壁孢子在內的複雜多細胞結構。因此,具異形胞的藍藻是早期生物固氮的直接證據,惟其化石紀錄一直非常稀少,故爭議亦很大。
作為藍藻家族的一員,「大型安徽絲藻」有甚麼獨特的生活習性?龐科等人通過研究發現,8億歲的「大型安徽絲藻」雖然細小得如同髮絲,但其功能很強大。龐科說,「大型安徽絲藻」具有異形胞,是一種缺乏光合結構、通常比普通營養細胞大的厚壁細胞,其中含有豐富的固氮酶,是藍藻進行固氮作用的場所。「具體來說,它們是微型氮肥加工廠。」
龐科又稱,是次發現的「大型安徽絲藻」屬於單列的絲體化石,由一層胞膜包裹,研究後認為其是一種具異形胞的藍藻化石,而這項發現將最早可靠的具異形胞藍藻化石紀錄,由泥盆紀(約4.1億年前)推前到新元古代早期(7.2億至10億年前)。此外,異形胞是為應對氧氣濃度上升而產生,因此,是次發現同時證實了早期地球氧化還原環境的轉變。