“雪球地球”之后掠夺性浮游生物如何创造现代生态系统

根据目前的假设，在地球最严重的冰川时期，地球大约在635至7.2亿年前，地球几乎完全被冰覆盖了两次。这些“雪球地球”冰川的生命如何幸存下来的问题，持续了大约5000万年，几十年来困扰着科学家们。由马克斯普朗克协会的荷兰和德国研究人员领导的国际团队现在首次详细了解了“雪球”之后的生活，其中包括新发现的古老分子形式，埋藏在古老的岩石中。

“所有较高级的动物生命形式，包括我们人类，都会产生胆固醇。藻类和细菌会产生自己特有的脂肪分子，”第一作者，马克斯普朗克研究所(MPI)生物地球化学的Lennart van Maldegem说道，他最近搬到了澳大利亚国立大学。澳大利亚堪培拉。“这些脂肪分子可以在岩石中存活数百万年，是最古老的(化学)生物残余物，现在告诉我们很久以前在前海洋中繁衍生息的类型。”

但研究人员最近在巴西岩石中发现的化石脂肪，在最后一次雪球冰川作用后沉积，并不是他们所怀疑的。“绝对不是，”生物地球化学MPI团队负责人Christian Hallmann说。“我们完全不解，因为这些分子看起来与我们以前见过的完全不同!”

利用复杂的分离技术，该团队设法净化了极少量的神秘分子，并在马克斯普朗克生物物理化学研究所的Christian Griesinger的核磁共振部门通过核磁共振识别其结构。“这本身就非常引人注目，”来自生物物理化学MPI和哥廷根大学地球科学中心的Klaus Wolkenstein说。“从来没有用如此少量的这种旧分子阐明结构。”正如van Maldegem所建议的那样，该结构在化学上被鉴定为25,28-双偶氮胂 - 缩写为BNG。

化石脂肪最有可能来自异向浮游生物

然而，该化合物的起源仍然是神秘的。“我们当然看看我们是否可以在其他地方找到它，”van Maldegem说，他后来研究了数百个古老的岩石样本，取得了相当惊人的成功。“特别是大峡谷的岩石确实令人大开眼界，”哈尔曼说。虽然现在大多是闷热，但这些岩石在7亿年前还被埋在数公里的冰川中。大峡谷岩石中分子的详细额外分析 - 包括假定的BNG前体，类固醇的分布和稳定的碳同位素模式 - 使得作者得出结论，新的BNG分子最有可能来自异养浮游生物，依赖于海洋微生物。消耗其他生物获取能量。“

掠食性物种为藻类和其他浮游生物创造了空间

虽然捕食在现代海洋的浮游生物中很常见，但发现它在6.35亿年前如此突出，恰好在雪球地球冰川作用之后，对于科学界来说是一件大事。“与神秘的BNG分子的出现平行，我们观察到从一个海洋几乎只包含细菌的世界过渡到一个包含更多藻类的更现代的地球系统。我们认为大规模的捕食有助于'清除'以细菌为主的分子海洋，为藻类腾出空间，“范马尔德海姆说。由此产生的更复杂的饲养网络为更大，更复杂的生命形式提供了饮食要求 - 包括所有动物，最终我们人类所衍生的血统。