早期生命进化观点受挑战

研究人员对来自北美、非洲、大洋洲等地年龄在2.7到5.8亿海相黑色页岩样品进行分析后发现，锌的含量与现在的差别不大，这推翻了之前的研究观点。研究结果显示在12月23日的Nature Geoscience上。

化石记录表明，真核生物的单细胞和多细胞生物体与原核生物相比，细胞结构更复杂，如6至8亿年前细菌有限的形态和功能的多样性。许多研究者认为真核细胞延迟多元化和增殖，这导致微量金属锌水平非常低的海水中6亿年前出现复杂的动物。

对于人类而言，锌在不少细胞基本过程中必不可少。锌结合蛋白主要位于细胞核中，涉及调节基因的转录。

传统研究结果认为真核生物的进化史中的锌结合的结构仍然采用早期和后期发展的锌结合蛋白结构。锌对于真核生物特别重要。这是不夸张地说1-2-10亿年的多元化真核生物的延迟与微量金属含量低有关。

但对来自北美，非洲，澳大利亚，亚洲和欧洲，年龄范围从2.7亿年的5.8亿年海相黑色页岩样品进行分析后，研究人员发现，页岩反映海水中锌的有效性和锌的浓度在元古宙(2.5亿美元至542万年前)达到现代的锌浓度。研究人员断定，从来没有生物制约(氮，磷，硅几个元素生物活性在地表水中远低于深水。这些要素是必不可少的活的生物体，其枯竭限制进一步的生命活动直到被稀缺的元素替换。

“我们认为，在古海洋的黑色页岩中的锌浓度直接相关在海水中锌的浓度，锌在整个地球的历史上是丰富，”说克林特·斯科特，在第一作者的研究论文和一前加州大学河滨分校的研究生。“我们没有在海水中发现锌的生物制约现象。”

现在的研究与美国地质调查局的地质学家斯科特解释说，锌的限制和真核生物的进化之间的连接主要基于这样的假设，即元古代海洋硫化物大量存在。在广泛的硫化物的条件下，锌应该是罕见的，因为它会迅速沉淀在海洋中。

“然而，一篇2011年自然杂志出版的加州大学河滨分校的研究论文表明，元古宙海洋更广泛的铁质，也就是说，低的氧含量和丰富的铁，硫化条件比之前认为的更受限制。”斯科特说。

该研究小组认为，铁锈色深的海洋，加上大锌的水热通量通过海底火山活动，保持高的水平，整个海洋中溶解的锌，并提供了一​​个相对稳定的海洋水库的微量金属，在过去的2.7亿年。

“理解生命的早期演化的主要挑战是认识生活的环境条件下，”里昂说。“我们已经采取了非常直接的方法，专门跟踪必需的微量营养素的可用性，并给我们带来惊喜，古海水中的锌供应比以前想象的要高得多，和现在的变化不大。


这些来自西澳大利亚的2.5亿岁的麦克雷页岩山富含有机质的页岩样品锌含量分析。结果证实，早期海洋中锌含量并不低，推翻之前的真核生命演化理论。