由于其精细的有机结构和分解特性，化石化的真菌极为罕见。事实上，它们如此罕见，以至于一项新发现已将最早的真菌证据推迟了至少5亿年——使其年龄翻倍。
迄今为止，最古老的已确认的真菌化石可追溯到大约4.5亿年前——与植物从海洋迁往陆地的时期大致相同。那个时期最著名的化石真菌之一是Prototaxites，它可以长到八米高——多年来一直被误认为是树。
但此前对真菌“分子钟”的检查（使用基于DNA的方法）表明，真菌可能在更早的时候就进化了，大约在7.6亿到10.6亿年前。这些从加拿大北极的页岩中提取的新发现的、有10亿年历史的化石真菌孢子和菌丝（细长的管状结构）填补了化石记录中的空白，并表明真菌可能在植物出现之前就已经占据了陆地。
这些真菌化石是在可能曾经是一个浅水河口的环境中的岩石中发现的。这些环境由于富含营养的水和可供食用的冲刷而来的有机物的堆积，通常非常适合真菌生长。这些古代沿海栖息地的高盐度、高矿物质和低氧含量也为完美保存嵌入真菌细胞壁中的坚韧壳聚糖分子提供了极佳的条件，否则这些分子早已分解。
虽然尚不确定这些新发现的古代真菌是否真的生活在河口内，还是被冲刷到沉积物中，但它们展现了现代陆生真菌的许多独特特征。萌发的孢子清晰可见，帮助真菌探索环境的、分支状的线状管状结构（菌丝）也清晰可见。甚至细胞壁也明显具有真菌特征，由两层清晰的层组成。事实上，如果你不知道它们如此古老，你很难将它们与现代真菌区分开来。
真菌的祖先
正如你可以想象的那样，由于其古老的起源，真菌在过去10亿年里对塑造地球的陆地生物圈发挥了至关重要的作用。5亿年前首次登陆的植物与真菌建立了密切的伙伴关系。由于缺乏根，这些早期植物依靠它们的真菌伙伴在它们内部生长，并向原始的矿物质土壤中扩散。通过一个称为生物风化的过程，真菌菌丝会分泌有机酸来溶解岩石并提取其中的养分。作为回报，植物会将光合作用产生的养分转移给真菌。
早期植物和真菌之间的这种资源交换驱动了地球植物群的生长、进化和多样化，使其演变成越来越复杂的物种、群落和生态系统，并且这种情况至今仍在持续。超过90%的陆地植物与一种或另一种真菌伙伴有关，有些完全依赖真菌的帮助才能生存。
陆地植物与其真菌伙伴的共生崛起也对我们的大气产生了巨大的影响。现在，由于矿物质能源构件的充足供应，植物进化出了更高效的 fotosintesis 机制来捕获这些能量，例如通过更好地控制二氧化碳和水进出叶片的运动。经过数百万年的时间，这种二氧化碳吸收量的增加导致氧气浓度大幅上升，支持了比早期氧气水平能够支持的微小类似昆虫的生命形式更庞大、更复杂的动物生命的出现，而这些之前的氧气水平只能支持后者。
从那时起，进化故事就清晰了。但由于证明了真菌可能比植物早5亿年出现在陆地上，新的化石证据引发了关于这段共生旅程开端的根本性问题。
以前认为植物与水生真菌伙伴同时实现了向陆地生活的过渡，但新的发现开启了一种可能性：地球的陆地可能在数亿年前就已经在为成功的植物生命做准备了。我们知道，通过溶解富含矿物质的岩石和分泌碳基有机酸，真菌在将贫瘠的土地转化为我们今天所知的肥沃、富含碳的土壤方面发挥了极其重要的作用。这可能是植物生命的出现之所以成为可能，是因为古代真菌祖先进行了数百万年的基础工作。
科学家们目前面临的严峻挑战是，要确定这些古代真菌是否是陆地起源的，并确定它们在生命进化树上的位置。随着重点现在放在寻找更多的化石真菌上，我们对早期生物圈进化的理解将取得飞跃。
现在已经清楚的是，没有真菌，我们就不会存在。真菌在维护从南极荒漠到热带雨林等全球健康生态系统的过程中发挥着至关重要的作用，真菌是当今地球上所有生命的基础。现在看来，我们可能还要再感谢它们5亿年。
Katie Field 是利兹大学植物-土壤过程学副教授。本文最初发表在The Conversation。
