距今約18.5億至8.5億年間的元古宙中期被認為是地球歷史中“枯燥的十億年”（Boring Billion），但從生命演化的角度來看卻是真核生物起源和早期演化的關鍵時期。通過化石記錄和分子鐘的研究表明，這一時期真核生物發生了多次重大演化事件，例如：真核細胞的複雜化、多細胞化、有性生殖起源等等。然而，現時關於真核生物的起源和早期演化方面仍有太多未知和謎題，例如真核生物早期演化中這些重大事件發生的具體時間和可靠的化石證據，早期真核化石的生物親緣關係和多樣性，以及它們能否與現代真核生物進行類比等。
我國華北燕山地區廣泛出露元古宙中期沉積地層，化石資源豐富，是進行真核生物起源和早期演化研究的理想地區。近幾年來，中國科學院南京地質古生物研究所朱茂炎研究組在該套地層中屢次獲得重要發現，包括全球已知最古老的真核生物化石群（17億年前的常州溝組和串嶺溝組）（Miao et al.，2019，Precambrian Research）和大型多細胞真核生物化石群（15.6億年前高於莊組）（Zhu et al.，2016，Nature Communications）。
該地區中元古代下馬嶺組（13.6億前）是一套以深色葉岩為主的沉積地層，有機質含量高但成熟度較低，是我國非常規油氣資源勘查的重點關注層段之一。近些年來，國內外課題組在下馬嶺組地層學、有機質演化以及沉積盆地環境等方面研究獲得多項重要進展。然而，針對下馬嶺組微體化石方面的研究程度相對較低。下馬嶺組是否含有真核生物化石？其多樣性如何？這些問題不僅對研究真核生物起源和早期演化非常重要，也對探索下馬嶺組中有機質來源和評估油氣等具有重要價值。
近期，南京古生物所朱茂炎研究組博士後苗蘭雲，與瑞典烏普薩拉大學Malgorzata Moczydlowska教授合作，在天津市薊州區13.6億前的中元古代下馬嶺組底部地層獲得大量保存精美的有機質壁微體化石，其中包括12種真核生物化石。此次研究初步探明了下馬嶺組中微體化石組成面貌和真核化石多樣性，為該組烴源岩生烴母質的來源提供參攷依據。相關研究成果已於近期發表於國際地學類學術期刊《前寒武紀研究》（Precambrian Research）上。
此項研究發現，下馬嶺組底部地層中微體化石保存非常精美，顏色呈淡黃色至深棕色，主要由單細胞類型、絲狀體和細胞集合體組成，包括28屬，36種微體化石，含1新屬、1新種和5種未命名類型。依據細胞形態複雜度和大小，在下馬嶺組微體化石中識別出12種真核生物化石，包括6種具微米級裝潢或紋飾（如點狀突起、管狀突起、網狀紋飾、環赤道翼膜、同心圓狀紋飾）的圓形膜殼，5種具複雜膜壁結構（板片結構、“球中球”結構等）的圓形和橢圓形膜殼，以及1種具縱紋的管狀化石Jixiania lineata。其中，超過半數的化石類型在該組為首次發現，從而表明下馬嶺組中微體化石的多樣性比早前認識要高很多。總體上，下馬嶺組的微體化石組成面貌與世界其他地區同期地層相似，但多樣性略高。
另外，與全球中元古代地層類似，下馬嶺組中絕大多數微體化石地層延限很長。而具縱紋的管狀化石Jixiania lineata因其地層延限較短，是唯一具有生物地層學意義的化石分子，現時已在世界多個地區（如澳大利亞、美國、西伯利亞）的中元古代早期地層中發現。此化石在我國燕山地區的發現進一步擴大了其地理分佈範圍，也進一步提高了其作為中元古代早期地層標準化石的潜力。
本研究得到了國家自然科學基金和中國科學院戰畧先導科技專項（B類）的共同資助。
論文相關資訊：
Miao，L.，Moczydlowska，M.，Zhu，M.，2021.A diverse organic-walled microfossil assemblage from the Mesoproterozoic Xiamaling Formation，North China.Precambrian Research 360，106235.https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106235
圖1.下馬嶺組有機質壁微體化石組成面貌及其復原圖
圖2.下馬嶺組中具簡單形態的單細胞微體化石
圖3.下馬嶺組中多樣的細胞集合體
圖4.元古宙中期有機質壁微體化石地層延限
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