地衣比科学家想象的年轻

2020-10-19 172地衣

你可能见过地衣,即使你没意识到。如果你曾经在森林中漫步,想知道树上或岩石上的硬壳是什么,它们是地衣,藻类和真菌的结合体,几乎就像是一个有机体。由于地衣可以在裸露的岩石上生长,科学家们认为地衣是最早从水中进入陆地的有机体之一,改变了地球的大气层,为现代植物铺平了道路。一项新的地球生物学研究颠覆了这一历史,它深入研究了形成地衣的藻类和真菌的DNA,并表明地衣比科学家想象的年轻,地衣可能是在植物之后几百万年进化而来的。

地衣比科学家想象的年轻

“当我们观察现代生态系统时,我们看到像岩石一样裸露的表面,通常地衣首先生长在那里,最终你也会在那里生长植物,”该论文的主要作者、菲尔德博物馆的研究科学家马修·尼尔森说人们认为也许这就是古代土地殖民的方式,但我们发现,这些地衣在游戏中出现的时间比植物要晚。”

研究背景

四亿八千五百万年前,地球和我们今天看到的非常不同。陆地上几乎没有人居住。但是地衣可以在极端条件下生存。它们可以生长在裸露的岩石上,并将其分解,帮助创造出具有根的复杂植物(称为“维管植物”)所需的土壤。科学家们认为地衣一定比维管植物早到达陆地,使环境更加宜人。但是尼尔森和他的同事们的工作对这个时间表提出了质疑。

尼尔森并没有打算破坏地衣作为这块土地上第一批殖民者的地位。他最初的兴趣在于找出构成地衣的藻菌关系是如何形成的。如果地衣能够在Facebook上更新他们的关系状态,那肯定是“很复杂”。它们是共生的产物,两个物种生活在一起,双方都受益。在这种情况下,藻类——或者称为蓝藻的特殊的蓝绿藻——提供食物,真菌包裹在它们周围,形成一个庇护所。”“地衣是什么时候进化出来的,真菌进化了多少次才能与藻类形成共生关系,这个问题在过去有点争议,”Nelsen说。

研究内容

但是为了准确地确定地衣是什么时候进化的,科学家需要研究构成地衣的真菌和藻类的进化史。早期的地衣化石记录并不十分清楚;很难将地衣化石与其他化石区分开来,而且科学家确定的所有已知的地衣化石都比最古老的复杂植物化石更年轻。因此,研究人员利用现有的化石推断出形成地衣的真菌和藻类的家族树的年龄。他们把这些家谱与植物化石年代作了比较。结论是:地衣可能是在复杂植物之后很久才进化出来的。

地衣比科学家想象的年轻,“地衣并不像我们想象的那么古老。尼尔森说:“它们是一种更年轻、更新的共生体,并不是永远存在的,早在有动植物四处游动之前,它们就覆盖了地球。”

研究意义

地衣时代的发现清楚地表明,现代地衣在植物之前出现在岩石上的模式并不意味着地衣在植物之前进化。”尼尔森说:“它提供了一个快照,让我们了解了地球上时间深处发生的事情,以及其中一些群体开始出现的时候。”。由于生长在土壤上的地衣可以使地面更湿润,保持土壤原位,并影响土壤中存在的养分种类,因此了解地衣何时出现,可以让我们更清楚地了解复杂植物进化的世界。

通过了解几亿年前的地球是什么样子,我们可以研究它是如何变化的,并对我们星球的当前状态有更多的了解。研究人员可能会从你的祖先那里得到类似的DNA。

“它重塑了我们对地球上复杂生态系统早期演化的理解,”尼尔森说。

引用

Field Museum. "Lichens are way younger than scientists thought." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 November 2019. www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191115074414.htm.

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