本文转自：人民网-科普我国
假如让你对今日地球外表的生命相貌进行简略描绘，你会怎样答复？看看咱们的餐桌就知道了，禽畜蛋奶、蔬菜水果、谷物坚果、真菌海藻……从更学术的视点描述，即动物、真菌、陆生植物与多细胞真核藻类。假如你对生物学有所了解的话，你会知道，这些咱们日常肉眼可见的生物，根本归于具有杂乱多细胞结构的真核生物，也称为杂乱生物，或许“高级生命”。它们是今日地球上真实的主宰者。假如一个外星人来临地球外表，那么他最早看到的生命方式极大概率是杂乱生物，而不是那些肉眼难以分辩的细菌、古菌和单细胞真核生物。
云南省大理白族自治州无量山中拍照的大红菌（图片来历：新华社）
云南盈江老练的坚果（图片来历：新华社）
从海里捞上岸的浒苔（图片来历：新华社）
真核生物的来历
真核生物是何时来历的？现在议论纷纷，从27亿年到18亿年前不等。但现在普遍以为，其来历进程，触及真核生物细胞内的能量工厂线粒体的先人—一种α变形菌，与真核生物的主体先人—一种阿斯加德古菌（Asgard）的内共生。这两种原核生物的组合，发生了真核生物的先人。
不过，内共生发生的详细进程在今日仍有争议，且其间也或许触及其他古菌和细菌的基因搬运，以及真核生物自身的基因发明与倍增。当第一个真核生物诞生之时，其细胞杂乱程度与能量使用功率与它的原核生物先人比较，现已要高出数个数量级。这奠定了未来真核生物发生杂乱多细胞化的根底。
动物（属真核生物）的细胞结构示意图（图片来历：人教版高中生物教材-必修1）
大肠杆菌和蓝细菌（归于原核生物）的细胞结构示意图（图片来历：人教版高中生物教材-必修1）
除了与线粒体内共生，一些可以进行产氧光合作用的蓝细菌与前期的真核生物发生了内共生，这便是真核生物细胞内叶绿体的来历，这也使得真核生物也可以使用光能、水和二氧化碳组成有机物，从此地球上的生产者不再只要那些原核生物，这些可以进行光合作用的真核生物在后来演化成了陆生植物和各种真核藻类，终究替代原核生物成为地球上最重要的初级生产者。
真核生物的前期多样化
真核生物来历并不意味着冠群真核生物（今日一切真核生物的最近一起先人及其子孙）的诞生，正如人类或许在约600万年前便来历了，可是咱们现代人这个物种在约30万年前才呈现。现在的研讨以为，一切现生真核生物的最近一起先人的来历时刻从18亿年到12亿年不等。从真核生物来历到冠群真核生物来历，这中心或许发生了很多早已灭绝的干群真核生物类群。
澳大利亚科研人员发现现在切当最早的真核生物化石（图片来历：微博截图）
现在最早的切当的真核生物化石发现于我国和澳大利亚约16.4亿年前的地层中，这些化石十分小，肉眼不行见，且生物分类特点不明，被归为疑源类。可是别看它们体型小，在演化上它们是划年代的伟人，其化石外表呈现的突起和装修标明它们归于真核生物无疑，但它们是否归于冠群真核生物难以确定。风趣的是，上一年的一项研讨以为，地球在距今16.4-8亿年前，曾广泛存在可以发生原始固醇的干群真核生物，而这段时刻内一些无法被归入冠群的真核生物化石，或许归于干群真核生物。
杂乱生物的来历
地球历史上距今约18-8亿年这段时刻被称为无聊的10亿年，这是因为在曩昔科学家们以为这段时刻内地球的环境与生物相貌均没有发生太大的改变。但正如前文所述，不但真核生物最早的化石呈现于这一时刻，许多现在可以辨认的最早的冠群真核生物化石也呈现于此刻，包含最早的绿藻化石原刚毛藻（Proterocladus）、最早的红藻化石似红毛菜（Bangiomorpha）、最早的真菌化石尾球菌（Ourasphaira）、最早的动物总界化石双型胞虫（Bicellum），以及疑似最早的黄藻化石古无隔藻（Palaeovaucheria），一切这些化石的年纪，都在距今约10亿年前后，而这些化石的呈现也意味着，杂乱生物的多细胞化很或许在早于10亿年前便现已发生，这种多细胞化并不是简略的细胞集合，而是触及具有不同功用的细胞的分解，这为未来杂乱生物安排、器官、体系以及杂乱结构的发生奠定了根底。
真核生物大型化的前期测验
尽管早在约10亿年前，红藻、绿藻、动物总界和真菌现已可以找到对应的化石记载，可是其时的海洋生态体系，或许仍以原核生物和干群真核生物占主导，前期的多细胞真核生物体型很小，巨细只要微米等级。而一些分类方位不明的真核生物比方丘尔藻（Chuaria）、塔乌藻（Tawuia）、龙凤山藻（Longfengshania）、似沙蠋藻（Pararenicola）、原沙蠋藻（Protoarenicola）、霍氏串珠（Horodyskia）等化石的体型可以到达毫米等级，它们或许是一些单个细胞具有多个细胞核的藻类，在距今约10-8亿年的地层中散布广泛，也是其时海洋中重要的生产者。其间一些乃至演化出了简略的固着结构，可以固着在海底而不是漂浮在海水中趁波逐浪，这说明真核生物在其时现已开端测验占有底栖生态位，具有表层和底层分层结构的立体的真核生物海洋群落开端构成。
雪球地球的检测
那么细小的，毫不起眼的多细胞真核生物，终究是怎么开端正式在地球舞台上大放异彩的呢？
在成冰纪（7.2-6.35亿年前），地球阅历了两次全球性的冰期事情——斯图特冰期（7.17-6.59亿年前）和马里诺冰期（6.45-6.35亿年前），也被称为雪球地球事情。这两次冰期事情关于杂乱生物来说，不仅是检测，也是时机。雪球地球的冰冷环境或许形成了浅海华夏核生物的阑珊，为杂乱生物发明更多的生态位，一起也对杂乱生物构成苛刻的自然选择，使得其向大型化、杂乱化的方向开展。
在雪球地球完毕之后，全球温暖湿润的环境形成陆地的化学风化加强，很多营养物质进入海洋，促进了海洋生产力的进步，然后提升了大气与海洋中的氧气浓度。因为这一时期全球可以保存化石的堆积记载有限，科学家关于雪球地球时期的生命相貌与演化进程知之甚少。
科学家提出6.35亿年前“雪球地球”新模型（图片来历：微博截图）
杂乱生物的兴起
在雪球地球完毕之后的埃迪卡拉纪（6.35-5.388亿年前），杂乱生物的杂乱性与体型和雪球地球之前比较均大幅添加。我国约6亿年前的蓝田生物群便完美地记载了这个进程，蓝田生物群发现了很多呈丛状、锥状、扇状等形状杂乱的宏体藻类化石，乃至还发现了5种或许的动物化石。
与此一起，我国6.35亿年前盖帽白云岩中陆生接合菌和6亿年前瓮安生物群中地衣化石的发现，也标明真菌的习惯辐射和陆生化在埃迪卡拉纪之前便开端发生，真菌的提早登陆或许为约5亿年前陆生植物的登陆供给了先决条件。
在5.8-5.4亿年前，地球上广泛存在埃迪卡拉动物群和遗址化石，这意味着在此刻动物开端对地球的海洋生态体系发生重要影响。藻类伴随着动物对海底堆积物的扰动，它们的固着器开端从简略的圆盘状和球状向拟根状演化，以习惯愈加柔软的基底。
在约5.4亿年前的埃迪卡拉纪晚期，尽管咱们依然看不到今日常见的动物类别和陆生植物，可是包含红藻、绿藻和褐藻在内的多细胞藻类与以埃迪卡拉动物为代表的前期动物现已宣告杂乱生物的年代正式到来。
作者：我国科学院南京地质古生物研讨所博士研讨生牛长泰
审阅：我国科学院南京地质古生物研讨所研讨员袁训来
