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古生物學家發現迄今最早的細胞核結構
信息來源:日期:2017-09-10作者:中國國土資源報浏覽次數:992

830日,中科院南京地質古生物研究所傳出消息,由中國、英國、巴西、瑞典古生物學者組成的科研團隊,在一項最新研究中運用三維無損成像技術,在我國甕安動物群胚胎化石中确認了細胞核結構的存在。這些細胞核距今有6.1億年曆史,是迄今發現保存在化石中最古老的細胞核結構。相關成果已于近日發表在地質學知名期刊《前寒武紀研究》上。

地球上所有的複雜高等生命,包括人類在内,都由真核細胞組成。與沒有複雜結構的原核細胞相比,真核細胞最明顯的區别是具有細胞核等細胞器。在細胞學層面研究化石的生物結構,一直是古生物學家的夢想。但常規化石保存的隻是骨骼等不易腐爛的硬體組織,含有細胞結構的化石極少發現。因此,有效發現、識别化石中的真核細胞及其結構,是研究高等生物早期演化的關鍵所在。

發現于我國貴州的甕安生物群,距今約6.1億年,其本身對研究寒武紀大爆發前的生命演化具有重要價值。尤為難得的是,甕安生物群化石中保存有大量生物細胞及内部結構,這些精美的結構能在細胞層級上重現6.1億年前後海洋真核生物特征,為研究早期真核生物演化提供了獨一無二的材料。此前已有學者提出,在甕安胚胎化石細胞裡,能觀察到一類尺寸較大的核狀結構,這很可能就是細胞核,但這樣的說法并未得到有力證實。

為解決這一問題,科研團隊在歐洲同步輻射光源和瑞士光源采用亞微米分辨率的三維無損成像技術掃描了大量标本,發現許多呈均等同步分裂的甕安動物胚胎化石、以及具有類似細胞分裂特征的旋胞類化石中,保存了豐富的細胞内部結構。其中較大的核狀結構多呈橢球形或球形,往往每個細胞中發育一個,位于細胞中間。高分辨三維重建還發現,一些保存精美的核狀結構還具有膜,其内部甚至還發育了更細微的生物學結構。

“我們綜合了埋藏學、顯微結構學、定量統計分析等三方面的證據,并與真核生物衆多細胞器的位置、體積、數量、形态、内部細微結構等一一對比,證明甕安動物化石細胞中的核狀結構,隻有可能是細胞核。”本次研究組織者、中科院南京地質古生物研究所副研究員殷宗軍說,不僅如此,此次研究還展示了細胞核保存的細節,研究人員在核的内部看到了更微小的球狀結構,這很可能是細胞核的核仁。