從單細胞變形蟲看地球生命是如何進化的?
我們對太空的研究其實是基于對宜居星球,外星生命的尋找。那么什么樣的環(huán)境孕育生命,生命又是如何產(chǎn)生的,如何進化的?近日西班牙的科學(xué)家分析一種單細胞變形蟲,并取得重大突破,此舉將可能揭示復(fù)雜生命的進化過程。在這種變形蟲身上反映出來:它們雖然只是單細胞,卻可以移動成細胞群,并由此改變基因的讀取和轉(zhuǎn)錄。也是非常的神奇,不似我們的DNA鏈進行讀取轉(zhuǎn)錄,卻能做同樣的事情。也許這正是簡單到復(fù)雜的進化過程。
最新研究表明,多細胞生物至關(guān)重要的過渡轉(zhuǎn)變可能比之前預(yù)想得更加微妙,遠古單細胞生物已具有一些功能,可以分支形成較復(fù)雜的生命形式。
據(jù)英國每日郵報報道,大約8億年前類似細胞的簡單生物過渡至較復(fù)雜生物形式,但是最新研究顯示,這種重要的多細胞生物進化過渡比之前預(yù)想得更加微妙,地球遠古單細胞生物已具有擴展至較復(fù)雜生命形式的一些功能。
多細胞生物需要一定的群體結(jié)構(gòu),細胞群負責(zé)完成不同任務(wù),例如:“品嘗”環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì),在身體內(nèi)運輸氧氣,或者激活神經(jīng)信號。長期以來,科學(xué)家認為,這些功能需要僅存在于多細胞生物組織。
但是西班牙一支研究小組發(fā)現(xiàn)單細胞生物具有一些相關(guān)特征,通過研究一種叫做“Capsasporaowczarzaki”的變形蟲,他們發(fā)現(xiàn)該變形蟲具有許多復(fù)雜生命的一些行為特征,可以使細胞形成不同組織。
研究小組認為,簡單生物體作為現(xiàn)代動物的祖先,它們已做好多細胞生物的進化準(zhǔn)備,它們經(jīng)歷了更多的進化步驟,而不是一次。雖然Capsasporaowczarzaki不能形成不同組織,但它制造了一個從單獨個體至群體生物的轉(zhuǎn)換機會,形成了和其它變形蟲的種群,組成一個胞囊結(jié)構(gòu)。
在這種變形蟲的生命周期中,它們基于細胞機制通過改變基因讀取和轉(zhuǎn)錄來修改蛋白質(zhì)。研究人員分析了數(shù)千個蛋白質(zhì)樣本,能夠觀察如何適應(yīng)其基因活躍性,并微調(diào)它們,最終能夠改變整體細胞功能性。
研究人員指出,研究Capsaspora owczarzaki變形蟲提供了一個機會分析所有動物的進化歷程。
巴塞羅納進化生物學(xué)研究所進化生物學(xué)家伊納基-魯伊斯-特里洛(I?akiRuiz-Trillo)教授說:“基于這些數(shù)據(jù),我們知道單細胞生物已具有動物細胞分化的機制,這項研究表明在多細胞動物出現(xiàn)之前已有基因、機制和調(diào)控功能。一旦動物出現(xiàn),它們將擴展其基因譜系和循環(huán)再造祖先機制,構(gòu)建一個復(fù)雜、多細胞生命計劃?!蹦壳埃@項最新研究報告發(fā)表在近期出版的《細胞發(fā)育》雜志上。