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在植物或動物真菌征服地球表面之前。

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在植物或動物真菌征服地球表面之前。

在研究了真菌的進化歷史後,一個國際科學家小組得出的結論是,這些生物首次出現於大約 9 億至 14 億年前。這比科學家想像的要快得多。這表明真菌在植物開始生長之前數億年就已經在地球上生長。結果發表於開放獲取 自然生態與進化這是通過先進的分析方法和結合多種測年技術的新進化模型實現的。

來自加泰羅尼亞開放大學 (UOC) 的愛德華·奧卡尼亞 (Eduward Ocaña)、拉蒙 (Ramon) 和卡哈爾 (Cajal)。

“當真菌聚集在一起時,它們比以前想像的要古老得多。它們很可能存在於大約十億年前。這使它們成為最古老的主要真核生物群體之一,”奧卡尼亞說,這意味著真菌。 (包括蘑菇、真菌和酵母等單細胞生物的王國)早於這兩種動物。多細胞陸地植物(被認為形成於約 6 億年前)和多細胞陸地植物(被認為形成於約 5 億年前)

生命起源的修訂時間表。

與植物和動物不同,真菌由於其柔軟的線狀結構而很少留下化石。因為只剩下少數了。長期以來,科學家們一直在努力拼湊出它們的進化故事。為了克服這一挑戰,研究人員結合使用了三個互補的數據源:數量有限的已知真菌化石;一百多個物種的基因組序列以及有關水平基因轉移的信息。這是一個不尋常但具有啟發性的過程,對於分析至關重要。

當基因從一個物種轉移到另一個物種時,就會發生水平基因轉移。 “當基因從一種生物體轉移到另一種生物體時,這告訴我們兩者同時存在。這使我們能夠創建一個相關的時間線。這是因為供體譜系的親屬必須比接受該基因的譜系的後代更古老,”奧卡尼亞解釋道。通過將這些基因交換的證據與其他分子測年工具和高速計算模型相結合,該團隊為 100 多種真菌物種創建了更準確、更詳細的進化時間表。

真菌:陸地生命的最早先驅

這一發現超越了古代年代測定。它們完善了我們對地球最早的陸地生態系統的理解,而這些生態系統在化石記錄中的表現很少。奧卡尼亞表示,“我們的研究結果表明,真菌至少在8億年前就已經存在於陸地環境中,並與多細胞陸地植物的祖先發生生態相互作用。雖然目前我們還不確定這些相互作用的複雜程度,但這些祖先可能與最接近進化成多細胞陸地植物的綠藻類群有相似之處。一些成員具有一定程度的適應非水生環境的能力。” 環境”。

現代真菌與大多數植物形成共生夥伴關係。它們為植物提供營養以換取碳水化合物。這些古老的關係被稱為菌根。它們可能早在陸地上就已經存在,早在復雜植物出現之前。真菌可以幫助古老的藻類和植物適應陸地條件並獲得新的能源作為回報。 “如果我們承認真菌有助於植物在地球上定居,我們的理論是,這種合作可能比以前想像的要早得多。在類似於我們今天仍然擁有的生物土壤結皮或微生物墊的環境中,”隸屬於 UOC 電子健康中心和 UOC-TECH 中心的 Ocaña 說。

想像一個曾經“空虛”的世界。

早期地球的傳統觀點認為,直到大約 5 億年前植物出現之前,地球一直處於乾燥狀態。這項研究挑戰了這一觀點。新證據表明真菌已經活躍了數億年。它與早期生命形式相互作用並改變景觀。通過分解礦物質釋放養分並幫助創造第一類土壤這些古老的蘑菇在讓世界成為未來生活更美好的地方發揮著重要作用。

這一發現是基於進化專家之間的密切合作。古生物學和分子生物學也強調跨學科創新的重要性。 “這個想法來自於 Gergely J. Szöllősi 博士的匈牙利小組開發的創新工具,我在做博士後研究時是該小組的成員。如果沒有這次合作或來自匈牙利、英國、日本和加泰羅尼亞的研究人員的支持,這一發現是不可能實現的,”奧卡尼亞說。

開闢新的研究路徑

該團隊現在希望將這種方法應用到其他領域。 “真菌是一個重要的研究課題。這是因為化石記錄的稀缺意味著我們的方法提供了顯著的附加值。下一個挑戰是將這些技術擴展到所有真核生物,為所有復雜生命開發更詳細的分子鐘,”奧卡尼亞說。

奧卡尼亞作為初級領導力博士後研究員的研究得到了“la Caixa”基金會的支持,是 UOC 在數字可持續發展方面更廣泛倡議的一部分。地球福祉和健康創新有助於實現聯合國可持續發展目標(SDG 15:陸地生命)

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