蓝细菌Langiella scourfieldii的新化石有助了解微生物是如何在陆地上定居
蓝细菌Langiella scourfieldii的新化石有助于科学家更多地了解微生物是如何在陆地上定居的。学分:斯特鲁-德瑞恩，2023年
（化石网cnfossil.com）据自然历史博物馆（艾玛·卡顿）：一种生活在4.07亿年前的细菌可能会在早期的陆地植物中繁盛起来。
苏格兰发现的化石的详细3D重建有助于科学家更多地了解微生物如何影响早期陆地生态系统。
正如我们所知，蓝藻在地球历史的早期进化，并在塑造生命方面发挥了重要作用。
这些微小的微生物已经在海洋岩石中得到很好的记录，但科学家们正试图了解更多关于它们如何首先在陆地上定居的信息。
Langiella scourfieldii是蓝细菌的一种，是Hapalosiphonaceae家族的一部分，生长在4亿多年前的泥盆纪早期陆地植物中。
一项发表在《科学》杂志上的新研究表明，Langiella scourfieldii是是已知已在陆地上定居的单孔藓科中最古老的物种。它会在土壤、淡水和温泉中茁壮成长，就像它今天的近亲一样。
该博物馆的科学助理兼该研究的主要作者Christine Strullu-Derrien博士说:“通过3D重建，我们能够看到分支的证据，这是Hapalosiphonacean蓝细菌的一个特征。这令人兴奋，因为这意味着这些是陆地上发现的最早的这种类型的蓝藻。”
蓝藻是什么？
蓝藻是一组古老的微生物。他们的化石是迄今发现的最早的化石之一，最古老的被广泛接受的化石可以追溯到大约20亿年前。
今天，它们是最大和最重要的细菌群体之一。它们生活在地球上几乎所有地方的水生环境中或周围，包括海洋、淡水、潮湿的土壤，甚至南极的岩石。
虽然很小，通常是单细胞的，但蓝细菌经常在足够大的群体中生长，足以用肉眼看到，并以其将水面变成蓝绿色的大面积开花而闻名。
这些微小的生物在塑造生命进化的过程中扮演了重要的角色。它们以类似于植物的方式进行光合作用，并负责帮助创造我们富氧的大气。
大约24亿年前，大量光合蓝细菌引发了大氧化事件，当时氧气开始取代大气中的甲烷等其他气体。随着适应厌氧生活的生物开始灭绝，这导致了许多科学家所描述的地球第一次大灭绝。
蓝细菌可能起源于淡水环境，因此科学家认为它们在历史早期就开始在陆地上定居。
“早泥盆世的蓝细菌扮演着和今天一样的角色，”克里斯汀说。“一些生物利用它们作为食物，但它们对光合作用也很重要。我们了解到，当植物开始在陆地上殖民时，它们就已经存在了，甚至可能与它们争夺空间。”
现代3D显微镜帮助科学家发现新化石和1959年发现的化石都是同一个物种，Langiella scourfieldii。学分:斯特鲁-德瑞恩，2023年
Langiella scourfieldii是如何被发现的？
Langiella scourfieldii是是在1959年与另外两个物种一起在阿伯丁郡Rhynie燧石化石遗址发现的岩石碎片中首次发现的。
最初的描述是基于博物馆藏品中的标本，但最近，在巴黎索邦大学的藏品中发现的类似标本被发现来自同一物种。
“1959年描述的三种蓝细菌是从一块很难拍照和研究的小岩石上描述的，”克里斯汀说。
“幸运的是，我们从Rhynie硅质岩中发现了含有蓝细菌的新样本，我们可以使用共聚焦显微镜进行更详细的研究。”
这种细菌的主要特征之一是存在所谓的“真正的分支”当单个细菌并排生长成一条线时，就会发生这种情况，一些线向不同方向断裂，形成分支结构。
虽然在雷尼燧石中蓝细菌的遗迹相对常见，但许多并没有显示出这种真正的分支。通过在L. scourfieldii中发现它，研究人员可以证实这种细菌在这个生态系统中的存在。
泥盆纪早期的雷尼燧石是什么样子的？
4亿多年前，阿伯丁郡的景观会与今天大不相同。
地球的大部分陆地位于南半球。苏格兰位于赤道以南，将经历热带到亚热带气候。
与此同时，雷尼燧石可能是一片沙质平地，有浅淡水到微咸水池。该地区的火山活动和温泉意味着它很可能类似于现代的黄石国家公园。
也就是说，它的生物多样性看起来会非常不同，因为早泥盆世是在森林和脊椎动物开始在陆地上占主导地位之前。
相反，生命的焦点应该是水池附近潮湿的岩石。这些区域会被由细菌、藻类和真菌组成的微生物层覆盖。
由于当时的土壤不深，植物没有复杂的根系，因此只能在这些微生物垫上生长，这些微生物垫由称为假根的小结构附着。
在某些时候，从温泉中释放出来的二氧化硅沉淀在有机物质周围，迅速保存在燧石中，燧石是一种精细结晶的石英。这些生物的特殊保存使雷尼燧石成为科学家的全球重要地点。
“雷尼燧石是一个标志性的遗址，因为它有4亿年的历史，而且这个时期的大部分环境都得到了保护，”克里斯汀说。
“这是唯一一个你可以找到所有生物的踪迹的地方:植物、动物、真菌、细菌和藻类。你可以看到物种间的相互作用。”
