从单细胞到多细胞只是一个小飞跃

多细胞动物进化图的图片来源:东南西北大学

大约8亿年前，第一种动物从单细胞祖先进化而来。但是新的证据表明，从单细胞生物到多细胞生物的飞跃在生命进化树上并不像科学家们预期的那样引人注目。最近，在《发育细胞学》杂志上发表的一篇论文中，研究人员表示，动物的单细胞祖先似乎具有一些当前的功能，可以让动物细胞发育成不同类型的组织。

"我们正在寻找对所有动物的起源都很重要的进化过渡."西班牙巴塞罗那进化生物学研究所的进化生物学家伊纳西·鲁伊斯-特里洛说:“结果表明，一些早期生物拥有许多我们曾经认为是多细胞动物独有的行为。”

研究人员分析了一种单细胞阿米巴虫，叫做荠菜，它现在是多细胞动物的近亲。在之前的研究中，鲁伊斯-特里洛和他的同事对荠菜属的基因进行了测序，发现变形虫含有几个与多细胞功能相关的基因。

作为一种单细胞生物，荠菜不像人类那样同时拥有许多不同的细胞类型。但是它可以随着时间改变细胞类型。因此，研究人员想知道荠菜是否利用动物控制细胞发育成不同组织的相同机制来控制细胞分化。

Ruiz-Trillo的团队和庞培法布拉大学的Eduard Sabidó的团队分析了Capsaspora的蛋白质，以确定生物体在生命的不同阶段如何管理其内部细胞过程。"蛋白质组质谱使我们能够测量哪些蛋白质被表达以及它们是如何被修饰的."萨比多说。

研究人员发现，从一个阶段到另一个阶段，变形虫的蛋白质组经历了大量的变化，并且有机体使用了许多与多细胞动物相同的工具来管理这些细胞过程。例如，荠菜可以在不同阶段激活转录因子和酪氨酸激酶信号系统来调节蛋白质的形成。

“这些是动物用来区分不同细胞类型的相同机制，但以前从未在单细胞生物中发现过。”鲁伊斯-特里洛说。这些机制表明，所有动物的单细胞祖先已经能够使用多细胞动物细胞分化所需的工具。(张张)