雪球地球时期，冰水使生物变大

两块古生物化石

显微镜下的团藻球形菌落

当地时间7月28日，《美国博物学家》杂志发表论文称，科罗拉多大学的研究人员发现：几亿年前，小型单细胞生物可能已经进化成为体型更大的多细胞生命形式，以便更好地在寒冷的水中穿行。该研究由古生物学家Carl Simpson领导，它回答了地球生命史上的一个关键问题——那些微小的生命是如何变大的。"体型变大给生物带来了明显的生态学好处，捕食过程中的物理原理变得完全不同。"Simpso说，"很难解释这一改变最初是如何发生的。"

大约7.5亿年前，地球气温骤降。半英里厚（或更厚）的冰原覆盖地球多达7000万年，而海洋的温度也降低到32华氏度以下。对于这一"冰雪地球"时期的成因，学界众说纷纭。现在，他们成功证明：在又冷又粘稠的海水中，游动困难的小型生物为了适应环境开始聚集在一起，形成更大、更复杂的生命形式。

"一起游动过程中，单细胞生物个体仍然很小，但能够产生更多的能量。"Simpson说，"作为一个群体，它们变得更大、更快了。"这位地质学家进行了一系列计算，以判断各种形状和大小的生物在"雪球地球"时期的海洋中可能会如何生存。他发现，在当时的环境下，体型越大越好。

现代细菌和其它单细胞生物利用两种不同的结构——纤毛（卷曲类似头发的结构）和鞭毛（如精子的"尾巴"）——在水中移动。而最新研究表明，使用这种结构在寒冷的海洋中游动会很痛苦；与之相反，如果单个细胞组合成为更大的生物，便能在维持每个细胞较低能耗的同时产生更大的游动力量。"多细胞策略的好处就是，每个细胞仍然很小，代谢需求也低，但是它们可以一起游动。"Simpson说。

有一件事可以明确，一旦生物体型变大，它们将拥抱许多崭新的可能性。举例而言，海绵等原始生物原本需要浮在水面才能存活，而如今却可以通过泵水机制生存。

科界原创 编译：橘子 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《美国博物学家》

期刊编号：0003-0147

原文链接：https://phys.org/news/2021-07-icy-snowball-earth-spurred-early.html

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