早期地球的变化如何促使动物的进食方式发生转变
早期地球的变化如何促使动物的进食方式发生转变
（化石网cnfossil.com）据cnBeta：古生物学家根据古代岩石中的化学痕迹和活体动物的遗传学，一窥十亿多年前的生命。12月1日发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的研究结合了地质学和遗传学，展示了早期地球的变化是如何促使动物的进食方式发生转变的。
由大卫-戈尔德（David Gold）领导的古生物学家正在通过古岩石中的化学痕迹和基因研究揭示早期生命的进化过程。他们发现，岩石中甾醇类脂质的变化与动物饮食的重大变化和藻类的兴起相吻合，从而揭示了十多亿年前的生命。
加州大学戴维斯分校地球与行星科学系副教授戴维-戈尔德（David Gold）从事分子古生物学这一新领域的研究，利用地质学和生物学的工具研究生命的进化。有了新技术，就有可能从动物化石稀少的古代岩石中复原生命的化学痕迹。
脂质可以在岩石中存留数亿年。在距今 16 亿年前的岩石中，生物学家发现了来自细胞膜的固醇脂质的痕迹。目前，大多数动物的细胞膜都使用胆固醇--含有 27 个碳原子（C27）的固醇。相比之下，真菌通常使用 C28 固醇，而植物和绿藻则产生 C29 固醇。C28 和 C29 固醇也被称为植物固醇。
考古人员在距今 8.5 亿年前的岩石中发现了 C27 固醇，而 C28 和 C29 的痕迹则出现在大约 2 亿年后。这被认为反映了此时生命多样性的增加以及第一批真菌和绿藻的进化。
由于没有实际化石，很难说清楚这些甾醇来自哪些动物或植物。不过，戈尔德及其同事的一项基因分析揭示了一些问题。
大多数动物不能自己制造植物固醇，但它们可以通过食用植物或真菌来获得植物固醇。最近，研究人员发现，环节动物（节肢动物，包括常见的蚯蚓）有一种叫做 smt 的基因，这种基因是制造长链固醇所必需的。通过研究来自不同动物的 smt 基因，戈尔德及其同事首先在环体动物中，然后在整个动物生命中创建了一个 smt 家族树。
他们发现，该基因起源于最早的动物进化过程中，然后在植物甾醇出现在岩石记录中的同一时期经历了快速变化。随后，大多数动物种系都失去了 smt 基因。
戈尔德说："我们的解释是，这些植物固醇分子化石记录了远古海洋中藻类的兴起，当动物可以从这种日益丰富的食物来源中轻易获得植物固醇时，它们就放弃了植物固醇的生产。如果我们是对的，那么smt基因的历史就记录了动物进化早期摄食策略的变化。"
参考文献 T. Brunoir、C. Mulligan、A. Sistiaga、K. M. Vuu、P. M. Shih、S. S. O'Reilly、R. E. Summons 和 D. A. Gold 于 2023 年 11 月 31 日在《自然-通讯》上发表的论文："甾醇生物合成的共同起源指向新近纪动物的摄食策略转变"。
DOI: 10.1038/s41467-023-43545-z
