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发现历程
播报
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2024年，西北大学团队在5.18亿年前的寒武纪清江生物群中发现多细胞丝状硫酸盐还原菌化石——清江丝菌
，首次明确识别古生代地层中的此类化石实体
[1]
[5]
。此前在非洲南部发现的32亿年前曙细菌化石，保持前寒武纪最古老细菌化石纪录
[6]
。
2020年，科研团队在山东前寒武纪地层（10-7.2亿年前）发现包含4种蓝细菌化石的藻类生物群
，其中保存有多细胞宏体结构
[2]
。2021年研究表明，15.5亿年前叠层石中蓝细菌的立体形态与逃逸行为被快速矿化保存
[4]
。
技术手段
播报
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透射电子显微镜（TEM）和高分辨率显微技术广泛应用于细菌化石超微结构观察
[1-2]
[5-6]
，结合分子生物学分析可确认代谢功能
。例如对清江丝菌化石的TEM成像揭示其多细胞隔膜结构
[1]
[5]
。
磷酸盐化作用在埃迪卡拉纪燧石中保留蓝细菌精细结构
，生物压膜形式在页岩中留存完整形态
[3-4]
。叠层石纹层构造通过沉积速率记录微生物群落昼夜节律
[4]
。
化石实例
播报
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硫酸盐还原菌
清江丝菌化石显示该类群在寒武纪已具备多细胞形态
。分子生物学证据表明脱硫细菌门约在24亿年前大氧化事件期间完成辐射演化
，并于新元古代末期发展出适应氧化还原界面的代谢能力
[1]
[5]
。
蓝细菌
前寒武纪叠层石中发现丝状蓝细菌的完整丝体结构与光合作用气泡
[4]
。山东发现的蓝细菌化石群包含3种宏体藻类，最大个体直径达2.5厘米
[2]
。35亿年前的蓝细菌化石记录证实其早期光合作用对大气氧化的贡献
[3]
。
铁细菌
18亿至32亿年前条带状铁矿层中保存有氧化铁皮鞘结构的铁细菌化石
，其形成与细菌代谢产生的氢氧化铁沉积直接相关
[6]
。
科学价值
播报
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细菌化石研究揭示了微生物与地球环境的协同演化：硫酸盐还原菌通过硫循环调节海洋氧化状态与温室气体排放
[1]
[5]
；蓝细菌光合作用推动前寒武纪大气氧含量上升，为真核生物出现创造条件
[3-4]
。
清江丝菌化石填补了古生代硫酸盐还原菌演化空白
[1]
[5]
，而叠层石微生物记录为重建地球早期环境参数（如海平面变化）提供实证
[4]
。铁细菌化石扩展了极端环境下生命存在的认知边界
[6]
。
