安徽發現8億年前藍藻家族 生物固氮最早化石證據
[2018.02.03] 發表
【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。
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