生物大分子也能保存为化石吗?
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经过漫长的时间,在地质条件下能够保存下来的生物大分子化石,通常是以脂类的烃骨架形式形成的。
这些衍生物通常被称为生物标志物化合物或分子化石。
大分子是指生物体内存在的蛋白质、核酸、脂类、糖类等高分子量的有机分子。
生物大分子是构成生命的基本物质,在生物体内具有重要的生物活性和功能。
其中,核酸是保存和传递遗传信息的核心载体;蛋白质具有多种功能,不仅可以在细胞构建中起到催化作用,还可以参与代谢调节。糖不仅是生物体的储能物质,也是维持细胞形态和结构的成分。脂质是细胞生物膜的基本单位。
这些生物大分子都是由碳、氢、氧、氮等化学元素通过各种化学键组成的。
经过漫长的时间,在地质条件下能够保存下来的生物大分子化石,通常是以脂类的烃骨架形式形成的。
这些衍生物通常被称为生物标志物化合物或分子化石。
目前,生物标志物的研究已经涵盖了四个主要的生化成分 mdash mdash蛋白质(包括核酸)、糖类(包括甲壳素)、脂类和木质素,其中脂类和蛋白质的研究最为广泛。
生物标志物化合物可以帮助科学家补充或完善化石记录。其中的碳、氢同位素还记录了它们的母体生物在古生态系统中的地位和作用,周围环境的元素化学背景,以及远古时期温度的演化历史。
如今,生物标志物在探索地球早期生命起源、重大地质和生物事件、重建传统化石记录的白色期空等方面发挥着极其重要的作用。
一些生物标志物化合物与特殊的生命体密切相关。通过比较研究,人们对这些生物的进化历史有了更深入的了解。
例如,甲藻和硅藻是地球上重要的制氧生物,它们最早的化石记录分别存在于中三叠世和侏罗纪。
但源自这些藻类的分子化石,如沟鞭藻和24-去甲胆甾烷,分别在中三叠世和侏罗纪以来的地层中显示出较高的浓度。
根据三芳基甲藻甾烷的分布,研究人员提出甲藻的祖先最早可能出现在泥盆纪至前寒武纪。
在山西永济中元古代晚期地层中,发现了形态和超微结构与甲藻相似的有机结构(有机墙),并检测到甲藻的生物标志物化合物 mdash mdash甲烷甾烷。
这一结果将沟鞭藻的分子化石记录提前了1亿~ 4亿年,将可能的物理化石记录提前了7亿~ 9亿年。