考古，作為一個溯古追遠的行業(yè)，其從業(yè)者不僅要擁有深厚的歷史功底，還必須掌握最先進的科學(xué)技術(shù)，因為許多歷史謎案只有應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)才能破解，比如放射性同位素C14被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年，它因此可以用來判定古生物體的年代。今天的話題與藍藻考古有關(guān)。每到夏季，太湖等湖泊會發(fā)生“水華”，黃海海域也會暴發(fā)“赤潮”，藍藻成為養(yǎng)殖和旅游業(yè)避之不及的“環(huán)境殺手”。近日，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所在安徽壽縣發(fā)現(xiàn)8億年前的“大型安徽絲藻”，為地球早期生物固氮提供了最早化石證據(jù)。相關(guān)成果于2月2日在線發(fā)表在《細胞》出版集團《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。
在光怪陸離的自然界，萬物進化逐漸從初級發(fā)展到高級，而其中的藍藻似乎一直算不得高級生物，但最近的研究發(fā)現(xiàn)，藍藻卻是最早進化成熟的一種，它是地球上最古老、生存時間最長的生物門類之一，它通過光合作用釋放氧氣，且具備固氮的能力。生物通常不能直接利用空氣中的氮氣，而某些特殊類型的藍藻可以將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為生物可吸收利用的化合態(tài)氮。大型安徽絲藻的發(fā)現(xiàn)，將最早可靠的具異形胞的藍藻化石記錄由泥盆紀(jì)(約4.1億年前)向前推進到新元古代早期(10億-7.2億年前)，提供了早期生物固氮的最早化石證據(jù)。
藍藻擁有的“生氧固氮”功能為后來的動植物進化提供了條件，甚至可以說，人類的誕生也完全依賴于此，在這個意義上，藍藻堪稱人類祖先。研究發(fā)現(xiàn)，在某些種類的藍藻中，有一種能進行固氮作用的結(jié)構(gòu)被稱為異形胞，具有異形胞的藍藻是早期生物固氮的直接證據(jù)，其化石記錄非常稀少。中科院研究團隊發(fā)現(xiàn)的大型安徽絲藻為單列的絲體化石，由一層薄的胞外膠鞘包裹，既能單獨保存為絲體化石，亦能與其他絲狀化石一起形成底棲的微生物席。絲藻由多個細胞組成，部分營養(yǎng)細胞成對地出現(xiàn)，為橫向二分裂產(chǎn)生的子細胞。對比現(xiàn)生藍藻的結(jié)構(gòu)，研究認為大型安徽絲藻是一種具異形胞的藍藻化石，很可能起源于新元古代早期。異形胞是為了應(yīng)對氧氣濃度上升、保護其中對氧氣敏感的固氮酶而產(chǎn)生，因此大型安徽絲藻從生物學(xué)方面也證實了新元古代早期地球氧化還原環(huán)境的轉(zhuǎn)變。
考古學(xué)看似對歷史進行單純回溯，其實，考古的回溯往往會對將來發(fā)揮巨大啟迪作用，推動最先進的研究，催生最尖端的科研成果，這也正是世界各國高度重視考古的原因，對藍藻的考古研究，也很可能催生環(huán)?？茖W(xué)的重大革新。
