科学家找到了地球上所有复杂生命体共同的祖先
根据国外媒体报道,研究人员认为他们已经确定了地球上所有复杂生命的共同微生物祖先。
这些微生物都是以北欧神话中的神命名的,即洛基、托尔、奥丁和海姆达尔。它们都属于仙宫(仙宫,北欧神话中的仙宫)。一项新的研究表明,它们可能是地球上所有复杂生命的起源。
地球上复杂生命的起源一直是生物学中最重要的问题之一。然而,瑞典乌普萨拉大学的一组科学家在最近发表在《自然》杂志上的一篇论文中说,他们已经找到了这个问题的答案。
地球上的生命分为三种类型:细菌、古细菌和真核生物。其中,细菌和古细菌起源于大约37亿年前,也就是地球刚刚形成的时期,而真核生物又花了15亿年才出现在世界上。"真核细胞的出现被认为是地球生命进化中的一个重要里程碑。"这项研究的作者写道。“然而,真核细胞是如何进化出如此复杂的结构和功能分裂的呢?这是现代生物学面临的难题之一。”
从植物到动物,甚至真菌,地球上每一个复杂的生命体都是由真核细胞组成的。这些细胞含有膜状遗传物质和细胞器,如线粒体或叶绿体。科学家认为,当真核细胞首次出现时,原核细胞如细菌仍然属于古细菌。
在过去的四年里,科学家们发现了一些证据,证明参与研究的细菌属于α-变形菌,但它们与哪种古细菌有关仍是一个未解之谜。“虽然线粒体显然起源于α-变形杆菌,但直到最近我们才知道其古细菌宿主细胞的类型和特征。”研究作者写道。
最新的研究指出,本文开头提到的几种微生物之一就是我们正在寻找的古细菌。食用这种细菌后,古细菌逐渐进化成更大、更复杂的真核细胞。
2015年,科学家们在格陵兰和挪威之间的海底首次发现了微生物“洛基亚契奥塔”。去年,位于奥斯汀的德克萨斯大学的一个研究小组发现了洛基的近亲苏拉赫奥塔的DNA痕迹。
最新的研究报告指出洛基在世界各地有更多的近亲,包括黄石公园、日本附近的深海温泉和新西兰的一个温泉。“我们获得了不能在实验室用新方法培养的这些微生物的基因组。结果,我们发现了一组新的古细菌种群,它们与真核细胞起源的宿主细胞密切相关。我们从自然环境中直接获得了这些遗传物质,在分析这些遗传物质的基础上,我们得出了研究结论。我们以前从未见过这些细胞。”乌普萨拉大学这项研究的共同作者。
“我们根据北欧诸神给这些古菌命名为索尔、奥丁和海姆达尔。像洛基一样,它们都属于阿斯加德古菌。”另一位合著者伊娃·费尔南德斯·卡塞雷斯说。“有趣的是,这些古细菌不仅像洛基一样生活在深海中,而且广泛分布于世界各地,沉积物中含量最高。”
这项研究有力地证明了真核生物的祖先与这些古菌有联系。"古菌在真核生物的起源中起着重要的作用,表明所有的真核生物都是同源的."另一位合著者卡西亚·扎伦巴-涅兹维兹卡指出。“这部分研究相当复杂。如果有更多的数据,这对我们会有很大帮助。我们的研究远未结束。”
在详细分析了阿斯加德古菌的基因组后,研究人员更加惊讶。“我们在阿斯加德古菌中发现了许多真核细胞特有的基因,包括一些帮助真核细胞形成复杂结构的基因。”合著者Anja Spang说,“到目前为止,我们只在真核细胞中发现了这些基因,这表明这些古细菌已经准备好形成更复杂的结构。但是,在我们能够找到详细的过程之前,我们还有很长的路要走。”
“我们非常希望阿斯加德古菌细胞能够在实验室中分离或培养,然后在显微镜下观察。我相信这将帮助我们更好地理解复杂细胞的进化。随着时间的推移,我们的微生物祖先肯定会发现。”