《Nature》别再说线粒体来自立克次氏体了

　　线粒体是最重要的细胞器，它是能量转化反应的核心。如今，线粒体是真核细胞的重要标志，几乎肉眼可见的所有生物（人类、动物、植物、真菌等）都有线粒体。所有真核细胞具有（或曾经有过）线粒体的事实表明，这些细胞器的起源可能在复杂真核生物进化中发挥了重要作用。

　　过去几十年的证据有力地支持了“线粒体伴随内共生进化”理论。内共生（endosymbiosis）是宿主细胞吸收原本自由生活细菌的过程。但是，有关线粒体祖先的身份，以及天然内共生的鉴定仍然争论不断。

　　“以前的研究证明，线粒体与α变形菌（Alphaproteobacteria）关系密切，”乌普萨拉大学博后研究学者、文章一作Joran Martijn博士说。“α变形菌谱系-线粒体的进化目前尚不清楚，不同研究指证的是根本不同的α变形菌家族。为了解真核生物起源，我们首先应揭开线粒体祖先的神秘面纱。”

　　部分科学家提出，线粒体可能由立克次氏体（Rickettsiales）进化而来。类似线粒体，立克次氏体也存在于真核细胞，完全依赖宿主细胞存活。最著名的家族成员是臭名昭著的引发人类斑疹伤寒的病原体，普氏立克次氏体（Rickettsia prowazekii）。

　　“两个主要原因导致了线粒体祖先身份缺乏共识，”通讯作者、乌普萨拉大学细胞和分子生物学系研究员Thijs Ettema说。“现存的亲属样本还未找到，甚至不确定它们是否依然存在；第二，重建线粒体进化史难度很大，非常容易产生不一致或自相矛盾的结果。”

　　于是，研究团队试图采取大胆的方法解开僵局。通过分析来自太平洋和大西洋的大量环境测序数据，他们设法确认了几个此前未被鉴定过的α变形菌种属。

　　“新发现的α变形菌基因组大大地帮助我们锁定了线粒体的定位，”Martijn说。“我们希望通过吸收更均衡的α变形菌集合，能克服此前研究遇到的一些问题。”

　　令人意外的是，这项研究提供了证据支持了一个线粒体的新定位，关键是，这个定位竟然不在α变形菌之中。

　　结果表明，任何已知的α变形菌（包括立克次氏体）都不是线粒体最亲近的亲属。相反，线粒体来自现存的α变形菌的祖先。

　　“我们怀疑，现今比较流行的’立克次氏体祖先论’是方法上的人工赝品，”Martijn解释道。“线粒体和立克次氏体在非常相似的条件下进化而来，所以它们的进化和测序模式即独立又相似。反过来，这个思路可能也有助于我们确定真正的线粒体祖先。”

　　该研究未能鉴定出线粒体祖先的现存亲属。“当然，我们也很失望，”Ettema说。“也许我们找错了地方。我们只专注海洋水域，因为它们之中含有大量未经鉴定的α变形菌。”

　　Ettema和他的团队将继续寻找线粒体的亲属，它的起源是理解复杂生命起源的关键。“如果它仍然存在，我相信总有一天我们会找到它们。”