好消息!科學家在太平洋深處發現古老生命的起源

穎y 發佈 2020-06-06T08:42:54+00:00

根據一項新的研究,科學家在太平洋的泥濘深處意外發現一種神秘的微生物,這是一種帶有觸角的斑點生物。然而在20億到18億年前,這些微生物開始進化,隨後出現了更複雜的生命形式,稱為真核生物。

根據一項新的研究,科學家在太平洋的泥濘深處意外發現一種神秘的微生物,這是一種帶有觸角的斑點生物。外表看起來毫不起眼,但是科學家稱這種小生物可能掌握了第一個多細胞生命形式如何進化的秘密!換句話說,它可能帶來解開古老生命的起源線索!

我們知道,早在複雜生物存在之前,世界就擁有簡單的單細胞生物,古細菌和細菌。然而在20億到18億年前,這些微生物開始進化,隨後出現了更複雜的生命形式,稱為真核生物。真核生物包括人類,動物,植物和真菌。但是,關於生命從爬行過渡到行走(甚至在某些情況下還包括思維和感覺)動物的過程,人們仍然知之甚少。

科學家此前曾推測,一個名為阿斯加德古細菌的微生物是真核生物的祖先,因為它們含有相似的基因。為了分析這些微生物的外觀以及這種轉變可能如何發生,日本的一組研究人員花了十年的時間從日本沿海奧明海脊底部收集並分析這裡的泥漿成分,關鍵是分析裡面的微生物。

隨後研究小組將泥漿樣本以及其中的微生物,保存在實驗室的特殊生物反應器中,該反應器可以模仿它們所處的深海條件。幾年後,他們開始分離樣品中的微生物。科學家的最初目的是尋找可以吃掉甲烷並且可以清除污水的微生物。但是,當他們發現自己的樣品中含有以前未知的阿斯加德古細菌菌株時,他們決定對其進行分析並在實驗室中進行培養。

這是通過掃描電子顯微鏡顯示的圖像,(A)單個古細菌(B)在實驗室(C&D)古細菌中一起生長的多個細胞,展示了其在生長快要結束時出現觸手狀突起的現象。

他們以希臘神普羅米修斯的名字命名了新發現的阿斯加德古細菌菌株,據說該神靈是用泥土創造的。他們發現這些古細菌的生長速度相對較慢,體積每14至25天只會增加一倍。

他們的分析證實,食肉腐霉具有大量與真核生物相似的基因。的確,這些基因掌握了在這些微生物內部發現某些蛋白質的指令。但是這些蛋白質並沒有像預期的那樣產生任何像真核生物內部那樣的細胞器樣結構。

他們還發現,微生物在其外部長著分支狀的觸手狀突起,可用來捕獲路過的細菌。實際上,研究小組發現微生物傾向於粘附在實驗室培養皿中的其他細菌上,簡單理解為寄生。

針對此,科學家們提出了關於這些古代水域發生情況的大膽假設:大約27億年前,氧氣開始在我們的星球上積累。但是這種微生物已經在沒有氧氣的世界中生活了很長時間, 因此,食肉單胞菌可能已經發展出一種新的適應性:與耐氧細菌形成合作關係法。這些細菌將為食肉腐爛症提供生存所需的維生素和化合物,同時以古細菌的廢料為食。隨著氧氣水平的進一步升高,它們對蝦食肉性瘧原蟲可能變得更具侵略性,以其長觸手狀結構奪取路人細菌並將其化為己有。於是在腐生假單胞菌內部,這種細菌最終可能演變成對真核生物存活至關重要的能量產生細胞器:線粒體。

而該團隊經過十多年的努力,成功地培養出了阿斯加德古細菌,這是微生物學的一個巨大突破。它為分子和成像技術的應用奠定了基礎,進一步闡明了原澱粉的代謝和真核標誌蛋白在古生物細胞生物學中的作用。


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