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瓮安发现迄今世界上最早陆生真菌类化石   

这些贵州科学家功不可没

来源:贵阳晚报     2021年03月02日        版次:A06    作者:贵阳日报融媒体记者 黄宝华

  罗泰义(右四)野外科考(图片由罗泰义提供)

  化石发现地

  前不久,中国科学院南京地质古生物研究所传出重要消息:中、美科研人员在我省发现了6.3亿年前的真菌类生物化石,这是迄今世界上发现的最早陆生真菌类化石,见证了生物从海洋爬上陆地的过程。

  这一重要发现,背后凝聚着我省科研人员的艰辛付出。早在2015年,中国科学院地球化学研究所罗泰义研究员及他所招收的博士周光红、硕士甘甜等人,就着手对此进行野外调查,全程参与这一重大科考成果的发现过程。

  习水籍科学家

  锁定瓮安化石发现点

  2月22日,新华社刊发一条消息:中、美科研学者最近在贵州发现了6.3亿年前的真菌类生物化石。据称,这是迄今世界上发现的最早陆生真菌类化石。这一发现表明,早在6亿多年前,蘑菇、酵母、青霉等真菌类生物的祖先已经从海洋爬上了陆地。

  据报道,此次研究由中科院地球化学研究所、中科院南京地质古生物研究所(以下简称南古所)、美国弗吉尼亚理工大学等中外科研机构合作完成。

  中科院地球化学研究所罗泰义研究员课题组(罗泰义及其博士研究生甘甜、贵州师范学院周光红副教授),正是首批发现这一化石的科研人员。

  毕业于北京大学的罗泰义是贵州习水人。“从2015年到2016年,我们对华南多个剖面进行考察和取样,这其中就包括此次蘑菇真菌化石发现地瓮安磷矿大塘矿段的露天采场。”罗泰义说。

  大约在6.35亿年前,埃迪卡拉纪马里诺安(Marinoan)冰期消融之后,快速沉积了一套块状白云岩(被称为盖帽白云岩),在这种白云岩中,保存了一系列非常奇特的地质构造。

  “这些地质构造包括帐篷构造、席状裂隙构造等,其中记录了6.35亿年左右地球从雪球地球到温室地球气候的快速转变,这也是最近20年埃迪卡拉纪研究的热点。”罗泰义说。

  科学界认为,盖帽白云岩的席状裂隙构造中充填了多期次的矿物,包括等厚白云石、纹层结构玉髓和粗晶石英、方解石、重晶石等,这些矿物是海洋沉积组合。

  从事热液矿床研究的罗泰义,在对华南多个剖面进行考察后认为,这些矿物组合可能是热液沉淀的产物。

  多方科考力量

  历时5年确认最早陆生真菌类化石

  2015年,罗泰义招收了博士研究生周光红和硕士研究生甘甜。自2015年至2016年,罗泰义等人对华南多个剖面进行了考察和取样,这其中就包括瓮安磷矿大塘矿段的露天采场。

  2017年1月下旬,周光红完成了流体包裹体的测试后,罗泰义对相关的岩石薄片进行了复检,发现大塘矿段的玉髓中可能保存有复杂的微生物化石。于是,罗泰义与南古所的周传明研究员进行了初步讨论。

  2017年6月,罗泰义等人将大塘席状裂隙中的微生物化石研究,作为甘甜的博士论文选题,并根据学术委员会的建议,邀请南古所微生物化石专家庞科副研究员作为甘甜的副导师。

  2017年8月,经过相关沟通交流,研究人员认为,其中保存的部分化石可能代表了早期登陆的真菌,对真菌的演化历史、6.35亿年左右地球气候的转折、寒武纪生命大爆发等都具有重要意义。

  2017年至2020年,科研人员进行了更多的野外考察和微区观测。

  2019年12月,甘甜得到中国国家留学基金委的资助,前往美国弗吉尼亚工学院肖书海教授课题组进行联合培养博士学习,最终科研人员夯实了野外证据和微区观测证据,证实了瓮安磷矿大塘-北斗山矿段的席状裂隙中,保存了约6.32-6.35亿年登陆的真菌状化石。

  “我们是最先发现瓮安存在这种古老微生物化石的。但能取得科研成果,离不开众多研究人员的参与。”罗泰义说,除了南古所,还包括贵州师范学院、中科院高能物理研究所、中国科学院大学、美国弗吉尼亚理工大学、美国辛辛那提大学等。时任瓮安县的相关领导、瓮安磷矿的相关工作人员,也提供了帮助。

  采集大量岩石薄片

  还将继续展开研究

  科学研究表明,现今繁盛的陆地生物(主要包括微生物、植物和动物)的原始祖先,都是海洋生物,海洋生命的登陆,是生物演化过程的重大转折。

  但有意思的是,目前科学家们仅在瓮安磷矿的大塘-北斗山矿段发现了6.35亿年前的丰富的微生物化石。为什么出现在瓮安?

  “6.35亿年前盖帽白云岩沉积之后,由于冰川消融后的地壳反弹,华南埃迪卡拉纪的大陆架快速抬升,局部地区如瓮安一度露出水面,盖帽白云岩顶部的古喀斯特界面记录了这次暴露。”罗泰义说。

  此前,科考界对瓮安盖帽白云岩的年龄进行了测定,为6.3亿年左右,这些测年工作,限定了化石的年代。在瓮安化石发现之前,最早的陆生真菌的化石发现于苏格兰,距今约4.1亿年历史,新发现的瓮安化石,将陆生真菌的化石记录前推了2亿多年。

  在科考中,研究人员采集了大量的岩石样品,目前这些样品主要保存在中国科学院地球化学研究所和南古所。

  “下一步,我们将继续剖析席状裂隙中保留的与真菌共生、伴生的其他微生物化石,如蓝细菌、藻类等,确定瓮安微古生物群落的存在,并探索该微古生物群落的生存环境和保存机制。”罗泰义说。

  事实上,同时期硅化保存的微型溶洞体系,在华南很多地区都有发现,但目前仅在瓮安发现丰富的微生物化石,其成因机制还有待深入探索。罗泰义说,目前相关论文已在线发表,他们期待更多的探讨、合作、发现。

  新发现的化石显微图片

  贵阳日报融媒体记者 黄宝华