地球生命秘密探索?或起源于海底火山口

作者:小菜 更新时间:2024-10-31 点击数:
简介:

【菜科解读】

  

  地球上的生命起源于海底火山口

   英国每日邮报报道,近日科学家们表示地球上的生命或可能起源于海底的火山口。

研究人员提出了一种新的方式模拟导致地球上细胞代谢活动出现的新过程——这是所有物种体至关主要的一个物种学功能。

这项研究可以帮助科学家们理解生命是否可能出现在其它星球的相似环境里。

  研究合作作者、英国利兹大学的特里·凯(Terry Kee)博士表示:"我们尝试建立沟通早期地球的地质过程和地球上物种生命出现的桥梁。

"在此之前,有些科学家们提出地球上的物种体可能是由外宇宙的陨石带至地球的。

  然而,地球上的生命起源于海底热液喷口等理论得到了更多科学家的支持,这一理论认为生命产生于无机质,例如在气体和矿物质里发现的化合物。

  凯博士表示:"在物种学生命出现之前,我们可以说早期地球拥有‘地质生命’。

将涉及无生命的岩石和矿物质的地质学认为是有生命的似乎非常罕见,那么究竟什么是生命?"

  "针对这个问题很多人无法给出满意的答案。

因此我们所做的是研究生命的特征,所有生命形式所使用的化学过程都与燃料电池产生能量所发生的过程相同。

"汽车的燃料电池通过燃料和氧化剂之间发生反应而产生电能,这便是氧化还原反应的例子之一,在这个过程中一个分子失去电子——它被氧化——而另一个分子获得电子。

  相似的,植物的光合作用通过二氧化碳的减少形成糖类,以及水的氧化形成分子氧而获得电能。

人体细胞的呼吸便是糖类氧化成二氧化碳和氧气减少形成水的过程,在这个反应中产生了电能。

陆生植物的进化改变了地球的大陆组成

种子蕨植物“中华叉羽叶”在中国华南的新发现及意义

图2. 采自四川、湖南、广东等地的中华叉羽叶标本,示小羽片顶部的种内变异性特征图4. 晚三叠世中华叉羽叶在中国的分布特征 (神秘的地球uux.cn)据叉羽叶属(PtilozamitesNathorst)是早中生代的代表性种子蕨植物,在晚三叠世多样性达到最高。

自1878年建立至今,已有一百四十余年的研究历史,曾在全球范围内广泛分布。

然而,由于化石标本保存条件及形态特征认识的限制,对该植物的分类属性尚有争议,一些欧洲学者主张将其并入另外一种种子蕨植物枝羽叶属(Ctenozamites)。

该属在中国的研究历史首次开始于徐仁先生1950年命名的中华叉羽叶(Ptilozamiteschinensis)。

该植物最早发现自我国湖南,并具有重要的生物地层学和古地理学指示意义。

由于过去缺少完整标本和角质层解剖构造技术,中华叉羽叶被欧洲学者并入到假篦羽叶属(Pseudoctenis)。

近期,中国科学院南京地质古生物研究所博士生许媛媛,在导师王永栋研究员和祝幼华研究员的指导下,与张筱青博士、鲁宁博士、李丽琴博士,以及罗马尼亚布加勒斯特大学、德国慕尼黑大学以及西南石油大学团队合作,对新近发现自中国华南的中华叉羽叶植物化石新材料开展了深入系统研究,对其形态学特征取得了新认识,并据此深入分析了其化石记录和时空分布特征。

该成果近期发表在国际学术刊物《古植物与孢粉学论评》(Review of Palaeobotany and Palynology)。

新发现的化石标本采集自四川广元和广东花都地区的晚三叠世瑞替期地层,距今约2.03亿年左右,保存有二次羽状复叶和角质层微细构造。

研究人员通过对中华叉羽叶新材料的深入剖析并结合已报道的叉羽叶属化石信息,否定了此前欧洲学者将中华叉羽叶归入到假蓖羽叶属(Pseudoctenis)的观点,并对其形态特征和角质层构造进行了补充修订。

新材料还揭示出中华叉羽叶小羽片顶部特征具有明显的种内变异性,表现出或呈钝圆或具有2–4个的小锯齿(图1,2);表皮细胞呈矩形且排列规则,双面气孔型,但以气孔下生为主,气孔器单唇型,保卫细胞明显下陷,为4–7个副卫细胞环绕(图3)。

研究团队还对中国已发现的叉羽叶属植物化石进行了详细比较和全面评估,提出中华叉羽叶不同发育阶段可能存在不同的蕨叶形态,这对于认识和探究该植物的形态及生长发育阶段具有重要意义。

通过对中国植物化石记录的时空分布特征分析,研究人员认为中华叉羽叶具有重要的地层时代指示意义(图4)。

该植物仅局限分布于中国晚三叠世的南方植物区,且在瑞替期最为繁盛,至今未在其它年代地层和地区有确凿的化石记录。

本研究得到了国家自然科学基金项目、中科院战略先导B类项目、现代古生物学和地层学国家重点实验室基础和自主项目以及江苏省自然科学基金项目联合资助。

论文信息: Yuanyuan Xu, Mihai E. Popa*, Xiaoqing Zhang, Evelyn Kustatscher, Ning Lu, Liqin Li, Jianli Zeng, Tingshan Zhang, Yongdong Wang*, 2022. Ptilozamiteschinensis (Pteridospermopsida) from the Late Triassic of South China with considerations on its intraspecific variability and palaeoenvironmental preferences. Review of Palaeobotany and Palynology, 304: 104727. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2022.104727.

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Tag: 地球
               

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