海洋微生物：顆石藻拯救海洋


圖片來源：Pixabay
在6600萬年前，地球發(fā)生過一次小行星撞擊事件，這次事件不僅毀滅了恐龍，還讓海洋中所有的生命幾乎折返回了簡單微生物的原始狀態(tài)。但科學(xué)家推測，之所以海洋生態(tài)系統(tǒng)沒有被徹底毀滅，要歸功于一種有外殼覆蓋的顆石藻。它們以其他微生物為食，但同時保留了光合作用的能力。這兩種特征讓它們在漫長的黑暗中仍然為海洋帝國保留下了復(fù)雜的食物網(wǎng)基礎(chǔ)。
這種獵食類浮游生物屬于一種帶殼的藻類微生物，一般被稱為顆石藻或顆石。它們大約在2億年前就出現(xiàn)了，至今還有許多類型的顆石藻像浮游生物那樣在海里搖曳穿梭。白堊紀(jì)末期的大滅絕之后，它們的幸存變得十分重要。來自小行星撞擊坑和野火的灰燼遮蔽了陽光，時間長達2年。所有的生命都經(jīng)歷了一個漫長的“撞擊冬季”，在此期間，光合作用幾乎停止了。


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“海洋里的食物網(wǎng)也是以光合作用供能為基礎(chǔ)的，就像陸地上的一樣，但海洋里的光合作用由微小的細(xì)菌和藻類完成?！庇习财疹D大學(xué)古生物學(xué)家薩曼莎·吉布斯（Samantha Gibbs，這項研究的主要作者）說。顆石藻是白堊紀(jì)時期扮演能量轉(zhuǎn)換器的角色之一，但在撞擊事件后，約90%的顆石藻種屬都走向了滅絕。相關(guān)研究發(fā)表在《科學(xué)·進展》（Science Advances）雜志上。
吉布斯還說，沒有光源滿足生物的能量需求時，“只有極少數(shù)能夠捕獲和消化食物的種屬幸存了下來?！鳖w石藻化石里的那些小孔表明，這些幸存的顆石藻類有鞭狀的鞭毛使其移動，向其他微生物靠近。研究人員在化石記錄中追蹤了這些獵食性藻類的普遍性，并模擬了它們的演化過程。模擬展示了它們是如何適應(yīng)沒有太陽光的環(huán)境，由此幸免于難的。而當(dāng)太陽光回歸時，這些藻類便有機會快速繁衍。
一直以來，科學(xué)家都在思考一個問題：像顆石藻這類利用光合作用謀生的微生物是如何度過沒有陽光的日子？“這項發(fā)現(xiàn)真的令人感到興奮，它在很大程度上解釋了物種大滅絕中那些顯眼的悖論?！泵绹每怂_斯大學(xué)奧斯汀分校古生物學(xué)家克里斯托弗·洛厄里（Christopher Lowery，并未參與這項研究）說道。


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這項模型或許還能解釋其他微生物的變化。小型生物有孔蟲也受到小行星撞擊的影響，但它們卻幸存下來了。它們的表面也有殼，而且那些存活下來的小生物還演化出了刺毛。洛厄里提到，這些刺毛會協(xié)作，變成一些微型觸須，幫助有孔蟲捕食較大一點的獵物。這進一步證實了其他單細(xì)胞生物也調(diào)整了進食方式的看法。
最后，幸存的顆石藻會再次利用光合作用，當(dāng)陽光出現(xiàn)時，海洋里的食物網(wǎng)又煥發(fā)活力了。可以說，那些體型微小但饑腸轆轆的藻類幫忙拯救了當(dāng)時的海洋。
撰文：賴?yán)げ既R克（Riley Black）
翻譯：趙歡
引進來源：環(huán)球科學(xué)
本文來自：環(huán)球科學(xué)


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