2.8亿年前的淀粉颗粒化石发现

作者: 盛捷, 刘锋

来源: 中国科学院南京地质古生物研究所

发布日期: 2018-04-23 07:30:00

中国科学院南京地质古生物研究所的科研团队发现了2.8亿年前的淀粉颗粒化石,这一发现打破了考古学家关于淀粉颗粒保存时间的推论,并将动植物互利共生现象的化石证据推溯至2.8亿年前。

说到淀粉,相信大家都不陌生。从古至今,淀粉都是人类和许多动物的主要食物来源之一,是膳食中最为丰富的碳水化合物,对人类生理和文明的演变起到重要作用。我们食用的玉米、小麦、水稻、土豆等的主要成分就是淀粉。淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的,它是大部分绿色植物将光合作用产生的碳水化合物储藏而形成的一种多糖化合物。

然而,由于淀粉很难保存为化石,因此,一些考古学家认为淀粉颗粒在没有石器或一些容器的保护下,保存时间很难超过600年,在第四纪(约260万年)以前的地层出现的可能性更是微乎其微。近日,中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代孢粉研究团队通过与德国明斯特大学等机构的相关研究人员合作,在中国鄂尔多斯盆地的一层煤层中,发现一种奇特的石松类大孢子,其表面被一团圆形颗粒所覆盖。

经鉴定,这是目前已知最早的、特征明确的淀粉颗粒化石。由于该淀粉颗粒与吸引动物食取种子的油质体非常接近,该发现也将动植物互利共生现象的化石证据推溯至2.8亿年前。

此次科研团队的发现,直接打破考古学家们的推论。而科研团队遇到这种奇特的石松类大孢子(异孢植物的雌性配子体)也是一个“意外”。科研人员在山西省保德县下石盒子组的一层煤层中发现的这些大孢子,其近极面被一团圆形颗粒所覆盖。

起初,大家还没有往淀粉方面想,排除了多种可能性后,综合多方面证据,惊喜地发现,这竟然是距今2.9–2.8亿年的淀粉颗粒。在成煤环境中,一些淀粉颗粒被泥土快速地包裹和埋藏,抑制了水和其他细菌、真菌对淀粉颗粒的水解和破坏,因此这些淀粉粒可以在如此漫长的地质历史时期中得以保存。

通过与现生植物体中淀粉颗粒的对比,研究人员认为这些淀粉颗粒应该属于复合贮藏淀粉。

所谓贮藏淀粉,即植物通过光合作用在色素体中合成这类淀粉,使它们在植物体中扮演长期储存能量的角色。而大量贮藏淀粉聚合在一起而形成的复合贮藏淀粉主要分布于现生植物种子的子叶和胚乳中,用来营养植物幼体的发育。研究人员认为,这些位于大孢子近极面的淀粉团块,与现生一些种子上常出现的一种被称为油质体的可食附着体非常接近,主要用来吸引动物食取种子,从而实现种子的远距离传播。

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