2024-07-17
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
Elämän evoluution pitkän historian aikana sienien evoluutio on aina ollut kiehtova, mutta vaikeasti ratkaistava mysteeri. Sieniä pidetään yhtenä varhaisimmista monisoluisista eläimistä maan päällä, ja ne ovat tärkeä silta yksisoluisten organismien ja monimutkaisten eläinten välillä. Tiedeyhteisössä on kuitenkin ollut valtava kognitiivinen aukko sienien alkuperästä ja varhaisesta kehityksestä.
Viime aikoihin asti kiinalaiset tiedemiehet tekivät suuren läpimurron, joka tarjosi keskeisen vihjeen tämän mysteerin ratkaisemiseen. Kiinan tiedeakatemian Nanjingin geologian ja paleontologian instituutin tutkijan Yuan Xunlain johtama kansainvälinen yhteistyöryhmä löysi sienifossiilin noin 550 miljoonaa vuotta sitten Yichangista, Hubein maakunnasta.
Tämä löytö ei ainoastaan täytä tärkeää aukkoa sienien varhaisessa evoluutiossa, vaan antaa meille myös uuden näkökulman koko elämän evoluution uudelleen tarkasteluun.
Kierreverkkosienen restaurointikuva (kuvan lähde: Viite 2)
Sienet, tämä näennäisesti yksinkertainen mutta salaperäinen organismiryhmä, on ainutlaatuinen asema eläinkunnassa.
Sienillä on yksinkertainen kehon rakenne, eikä niissä ole selviä elinjärjestelmiä, mutta niillä on uskomattomia selviytymiskykyjä. Heidän ruumiinsa toimii kuin jättiläinen suodatin, joka imee ja karkottaa vettä saadakseen ravinteita ja happea. Tämä yksinkertainen ja tehokas tapa selviytyä on mahdollistanut sienieläinten menestymisen maan päällä satojen miljoonien vuosien ajan.
Nykyaikaisissa valtamerissä on monenlaisia eri muotoisia sieniä. Jotkut sienet muistuttavat herkkiä maljakoita, toiset jättiläisiä kauhoja tai tuulettimia. Niitä on myös monenlaisissa väreissä, ja niissä on kaikki mitä tarvitset. Nämä värikkäät sienet eivät vain lisää loistavia värejä vedenalaiseen maailmaan, vaan myös edistävät merkittävästi meren ekosysteemin tasapainoa.
Erilaisia sienieläimiä (Kuvan lähde: Wikipedia)
Vaikka nykyaikaiset sienet ovat niin yleisiä, ne ovat "puutuneet" pitkään geologisesta historiasta. Tämä ilmiö on hämmentynyt tutkijoita kuin ratkaisematon arvoitus.
Kuvittele, jos olisit paleontologi, joka etsii sienien esi-isiä. Kaivoit innoissasi eri geologisia ikäisiä kivimuodostelmia, mutta huomasit, että ennen kambrikauden ajanjaksoa, joka oli noin 539 miljoonaa vuotta sitten, fossiiliset sienet olivat lähes tyhjät. Se on kuin paksu sukuhistoria, josta puuttuu kaikki sivut ensimmäisistä lukuista.
Tiedemiehet spekuloivat molekyylibiologian tutkimuksen ja molekyylikellojen avulla, että sienien olisi pitänyt syntyä noin 700 miljoonaa vuotta sitten. Varsinaisessa fossiilihistoriassa vahvistettuja sienifossiileja ilmestyi kuitenkin suuria määriä vasta kambrikaudella. Tämä tarkoittaa, että sienieläinten fossiilihistoriassa on valtava 160 miljoonan vuoden aukko.
Miksi tällainen tilanne on olemassa? Tutkijat ovat esittäneet kaksi päähypoteesia:
Ensimmäinen hypoteesi on, että sienien yhteisellä esi-isällä saattoi olla mineralisoituneita piikkejä (sienen tukirakenne). Esikambriaa edeltävä ympäristö ei kuitenkaan välttämättä ole suotuisa näiden luupilkkujen säilymiselle, minkä vuoksi meidän on vaikea löytää niiden fossiileja.
Toinen hypoteesi viittaa siihen, että varhaisissa sienissä ei ehkä ollut lainkaan mineralisoituneita piikkejä, vaan ne koostuivat pehmeärunkoisesta kudoksesta. Tämä tekee niistä helpompia tuhota fossiiliprosessin aikana ja meidän on vaikeampi tunnistaa niitä. Se on kuin maalaamalla vedellä. Se haihtuu nopeasti eikä jätä pysyviä jälkiä.
Tämä mysteeri on hämmentynyt tutkijoita tähän äskettäiseen tutkimukseen asti, joka tarjoaa keskeisen vihjeen tämän mysteerin ratkaisemiseen.
Erilaisia nykyaikaisten kalkkisienisienien täytteitä (Kuvan lähde: Wikipedia)
Yichangissa Hubeissa tutkijat löysivät jännittävän uuden fossiilin Shibantanin eliöstöstä, joka juontaa juurensa noin 550 miljoonaa vuotta sitten. Fossiili on nimeltään "Spiral Grid Sponge".
Kierreristikkosienellä on upeita morfologisia piirteitä. Sen runko on elegantti kartiomainen, ja sen pohjassa on kiekkomainen rakenne, jonka avulla se voidaan kiinnittää merenpohjaan. Silmiinpistävintä on, että sen pintarakenne koostuu säännöllisistä neliöistä, jotka voidaan jakaa pienempiin neliöihin muodostamaan monimutkainen ja säännöllinen verkkorakenne.
Valokuva spiraaliverkon sienifossiilista (a) ja laserskannauskorkeuskartasta (b) (Kuvan lähde: Chongqing
Rakenne muistuttaa nykyaikaisia kuusikulmaisia sieniä, mutta yhdellä keskeisellä erolla: kierreverkkosienen verkko on valmistettu orgaanisesta aineesta mineralisoituneiden spiculien sijaan.
Tämä löytö tarjoaa uuden näkökulman sienien varhaiseen kehitykseen. Se kertoo meille, että kaukaisella myöhäisellä Ediacaran-kaudella oli jo olemassa sieniä ilman mineralisoituneita piikkejä. Tuntuu kuin olisimme löytäneet "primitiivisen version" sienestä, joka ei ole vielä kehittänyt kovia piikkejä, mutta jolla on jo sienien perusominaisuudet.
Tiedemiehet suorittivat yksityiskohtaisen tutkimuksen ja analyysin kierreverkkosienestä. He vertasivat fossiilia useisiin eläviin eläimiin ja muihin fossiileihin, rakensivat monimutkaisen datamatriisin ja suorittivat tiukat fylogeneettiset analyysit. Tulokset osoittavat, että kierreverkkosieni kuuluu kruunuryhmän sieneen ja on läheistä sukua kuuden jalan sienelle. Tämä löytö vahvistaa entisestään kierreverkkosienen tärkeän aseman sienieläinten kehityksessä.
Tietynlainen kuusisienieläin Tällä eläimellä on piimäisiä piikkejä. Siksi tätä luokkaa kutsutaan myös lasisieneksi. (Kuvan lähde: Wikipedia)
Kierreverkkosienen löytäminen tarjoaa avaintietoa eläinten varhaisen evoluution ymmärtämiseen. Se kertoo meille, että kun etsimme Prekambrian sienifossiileja, emme voi käyttää vain nykyaikaisia sieniä vakiona. Varhaisissa sienissä ei välttämättä ole mineralisoituneita piikkejä, ja niistä saattaa puuttua joitain meille tuttuja ominaisuuksia. Tämä löytö laajentaa näköalojamme ja osoittaa uusia suuntaviivoja tulevaa tutkimusta varten.
Sienet ja elämän räjähdys: elämän evoluution prosessin uudelleentarkastelu
Kierreverkkosienien löytäminen antaa meille myös uuden näkökulman koko elämän evoluutioon. Tiedemiehet ovat pitkään uskoneet, että prekambrian ja kambrian biomit olivat hyvin erilaisia.
Ediacaran ajanjaksoa pidetään aikakautena, jota hallitsevat olennot, joilla on outo muoto ja tuntemattomat sukulaisuussuhteet. Kambrian aikana erilaisia moderneja eläinluokkia ilmestyi yhtäkkiä suuria määriä Tämä on kuuluisa "kambrian räjähdys". Tämä näkemys on kuin kuvaisi kahta täysin erilaista maailmaa: toinen on muinainen maailma, joka on täynnä salaperäisiä olentoja, ja toinen on meille tutun modernin meriekosysteemin prototyyppi.
Kierreverkkosienen löytäminen on kuitenkin luonut sillan näiden kahden näennäisesti erillisen maailman välille. Se kertoo meille, että myöhäisellä Ediacaran-kaudella oli jo olentoja, jotka olivat suoraan evoluutiosukuisia nykyaikaisiin eläimiin. Toisin sanoen muinaisesta suvun historiasta on löydetty avainkuva, joka yhdistää muinaiset esi-isät ja nykyajan jälkeläiset.
Tämä löytö saa meidät myös ajattelemaan uudelleen "kambrian räjähdyksen" luonnetta. Ehkä elämän evoluutio ei ole äkillinen "räjähdys", vaan asteittainen prosessi. Eri eläinlajit ovat saattaneet alkaa monipuolistua ennen kambriaa, mutta niille ei ollut kehittynyt kovia kuoria tai luita, ja siksi niitä oli vaikea säilyttää fossiiliaineistossa.
Tämä uusi löytö tuo meille myös lisää kysymyksiä: oliko ennen kierreverkkosientä olemassa aikaisempia sienieläimiä? Miten sienien esi-isät saivat kyvyn mineralisoida luupiikkejä? Vastaukset näihin kysymyksiin voivat olla piilossa muinaisissa kivimuodostelmissa, jotka odottavat tulevien tutkijoiden löytämistä.
Kierreverkkosienien ja muiden eläinten väliset evoluutiosuhteet (Kuvan lähde: Viite 2)
Johtopäätös
Sienien evoluutio on kuin satojen miljoonien vuosien eepos. Alkuperäisestä pehmeästä kehon rakenteesta monimutkaisten mineralisoituneiden luupilkkujen myöhempään kehittymiseen jokainen askel tallentaa elämän evoluution mysteerin. Kierreverkkosienen löytäminen lisää tähän eeppiseen rikkaaseen kosketukseen, jolloin voimme nähdä vilauksen muinaisen valtameren salaperäisistä kasvoista.
Tulevaisuudessa teknologian kehittyessä ja uusien menetelmien soveltamisen myötä voimme ehkä löytää lisää varhaisia eläinfossiileja ja parantaa kuvaa elämän evoluutiosta entisestään. Tarinat sienistä inspiroivat meitä jatkossakin pohtimaan elämän luonnetta, rohkaisemaan meitä tutkimaan tuntemattomia alueita ja etsimään elämän evoluution mysteereitä.
viittaukset:
Tuottaja: Popular Science China
Kirjailija: Li Jinjuan (Wasedan yliopisto)
Tuottaja: China Popular Science Expo
Kerää ja järjestele viimeisimmät uutiset ja tee ei kaikista tarkastettavaksi ilmaiseksi.
