真核生物——复杂生命的开始
真核细胞是地球上所有复杂的多细胞生命的基础,它诞生于27亿年前,由两个独立的细胞结合而成。真核生物创造了有性生殖,随之而来的是自然选择过程的主要机制。
真核生物的细胞是细胞核被核膜包裹的有机体。它还具有细胞器,即细胞中执行特定功能的部分,就像人体器官的微缩版本。真核生物的细胞器包括线粒体和叶绿体。现今地球上所有的复杂生命都是由真核细胞构成的,人类也不例外。作为每个生命体的基石,真核细胞携带着进化的蓝图。
第一种确定的真核生物的化石出现在元古宙。在大约10亿年的时间里,真核生物一直是地球生命中的少数,后来才进化出一系列复杂的生命模式。我们尚不知道真核生物是如何出现的,最有可能的解释是,两个独立的简单细胞形成了一种互利共生的关系,最终一个细胞并入另一个细胞,成为后者的一部分。并入的细胞可能变成了后来真核细胞中的线粒体。
地衣
最早的真核生物包括藻类和真菌。目前,它们的实体化石记录可以追溯到距今10亿年前,而它们诞生的时间可能更早。人们已经发现了可能源自藻类或真菌的实体化石,比如在27亿年前的岩石中发现的古石油,它可能是由生活在太古宙的简单真核生物形成的。
真菌和藻类通过互利共生构成了地衣,这种生物在今天仍然很常见。在地衣中,藻类或蓝细菌生活在真菌中,通过光合作用为宿主提供营养,以此换取庇护和水分。最古老的地衣化石来自苏格兰的莱尼埃燧石层(Rhynie Chert),距今大约4.1亿年。
甲藻是一种生活在海洋和淡水中的单细胞真核生物。
笼脊球也是最早的真核生物之一,最古老的笼脊球化石来自中国,距今大约6.09亿年。这种生物的直径不到0.5毫米,看起来像一个缩小版的乒乓球。它可能代表了一个多细胞生物的胚胎,并且有可能是埃迪卡拉生物群(Ediacaran Biota)中的新兴动物的前身。
有性生殖的重要性
有性生殖拥有诸多优势,例如,它允许基因重组,产生的突变具有自然选择中的随机性。正因如此,有性生殖的生物往往能够更好地适应环境变化、承受捕食压力、抵御疾病和寄生虫。
真核生物的有性生殖由两个细胞各自为其“后代”贡献一半的遗传物质。对真核生物来说,有性生殖是一种非常古老的方式。关于有性生殖的最早证据来自一种名为Bangiomorpha的红藻,它生活在10亿年前。
有性生殖的出现是生命大爆发的前奏。换言之,如果没有有性生殖,现今地球上的生命既不会如此复杂,也不会令人兴奋。
硅藻是一种生活在海洋、淡水和土壤中的藻类。