发布时间:2015-05-08 10:01 原文链接: 科学家发现细胞进化缺失环节或填补生命起源研究空白

  发表在《自然》杂志上的一项研究称,新发现的一种微生物极有可能代表着从单细胞到复杂细胞进化过程中所缺失的一环。它的发现填补了生命进化过程中一个空缺已久的“真空地带”,有望为揭示复杂生命的起源和演化带来全新见解。

  细胞是地球上所有生命的基本组成部分。细菌和微生物的细胞小而简单,而包括人类在内的,所有肉眼可见的生物的细胞类型则往往大而复杂。在科学界,这些复杂细胞的起源一直是个谜。

  20世纪70年代,著名微生物学家和物理学家卡尔·乌斯发现了一种全新的微生物——古生菌,并认为它们是除原核生物(细菌)与真核生物(包括动物、植物和真菌)之外的“第三生物界”,震惊了整个科学界。此后的研究发现,真核生物或起源于古生菌,两者之间应该存在某种中间体的生命形式。但符合这一描述的生物却一直没有被发现。

  在今天出版的《自然》杂志上,一个以瑞典乌普萨拉大学科学家为首的研究小组称,他们在位于格陵兰岛和挪威之间大洋水下2352米深处的一处热液喷口附近,发现了一种新型古生菌。这种被命名为“洛基”的古生菌,可能是最接近真核生物的一种原核生物,恰恰位于简单细胞到复杂细胞进化的过渡环节。

  负责此项研究的乌普萨拉大学细胞和分子生物学系的瑟伊斯·埃特蒙说:“真核细胞起源这个问题极其复杂,很多线索都处于缺失状态,我们希望‘洛基’能揭示出这个谜题的更多线索。”

  通过对“洛基”基因组的研究,研究人员发现,“洛基”与真核生物有很多共同的基因,拥有以前只在真核生物中发现过的蛋白质基因编码。这表明,细胞的复杂性在真核生物进化的早期阶段就已出现。埃特蒙说:“它代表着构成微生物的简单细胞和真核生物的复杂细胞之间的一个中间类型。将其置于生命树中时,这个想法得到了证实。”

  乌普萨拉大学细胞与分子生物学系研究人员吉米·索斯说,“洛基”取自海底的火山系统,在类似的极端环境中,通常有许多未知的微生物,他们称之为“微生物暗物质”。他们希望通过用新的基因组技术探索这些“微生物暗物质”,找到复杂细胞进化的更多线索。

  埃特蒙说:“在某种程度上,我们才刚刚开始。还有很多有待于发现的东西,我相信,在不久的将来,生物教科书还将面临更多的修改。”

相关文章

坚果制品微生物安全限量检测:霉菌培养箱在菌落总数与霉菌计数中的应用验证

一、实验目的验证设备适用性:评估霉菌培养箱在28℃和36℃双温区条件下,对生干核桃样品中霉菌与菌落总数的培养效果,确保符合GB4789.15与GB4789.2标准对培养环境的要求。测定微生物污染水平:......

科研团队发布极端环境微生物“数字宝库”

深海高压黑暗、冰川终年严寒、盐湖高盐脱水、地热泉高温滚烫……这些看起来寸草不生的极端环境,却仍有微生物的存在。为了在“生命禁区”存活,这些微生物进化出了特殊的生存技能,也产生了大量独特的活性物质,是天......

专家解读微生物的自然生态与人工培育

在人类肉眼难以看到的微观世界中,生活着数量庞大的微生物。细菌、真菌和病毒等微生物共同构成了复杂而多样的生命体系,也成为生命科学研究的重要对象。近日,在浙江泛亚生物医药股份有限公司(以下简称泛亚生物)成......

科学家在不可能的地方发现了生命

在一项近日发表于《通讯-地球》的研究中,科学家探究了微生物如何在地球最恶劣的水下环境中存活。他们分析了脂质生物标志物——这类特殊脂肪分子能反映生物活性,以此揭示这些生物体的生存策略。该地点的pH值高达......

人类肠道中的微生物能将膳食纤维转化为额外热量

在人体肠道深处栖息着熙熙攘攘的微生物群落,每种微生物都在食物消化过程中扮演特定角色。其中存在一种能产生甲烷的特殊微生物,美国亚利桑那州立大学最新研究表明,这种产生甲烷的微生物可能影响人体从摄入食物中提......

科学家阐明生态系统功能的微生物维持机制

近日,东北林业大学生态学院团队在生态系统多功能性的微生物维持机制方面取得新进展。该研究揭示了土壤微生物通过调整高产-资源获取-胁迫耐受生态对策来应对干旱的内在机制,从微生物生态对策的新视角阐明了生态系......

复旦大学粟硕团队绘制全球首个哺乳动物高分辨率微生物与耐药基因图谱

哺乳动物体内微生物及其携带的抗生素耐药基因(ARG)的跨宿主传播,是潜藏的重大公共卫生风险源。然而,现有研究面临多重技术瓶颈:低丰度微生物难以检测导致潜在病原漏报;大量未报道的微生物物种缺失限制了多样......

研究发现热融塌陷促进土壤微生物碳利用效率

持续的气候变暖造成多年冻土大面积融化。作为剧烈的冻土融化形式,热融塌陷会在短时间内改变植被、土壤和水文等过程,从而影响土壤微生物及其介导的碳过程。微生物碳利用效率是指微生物将吸收的碳分配至自身生长的比......

微生物可复刻巧克力风味

英国科学家研究发现,微生物群落能通过发酵可可豆,复制出高品质巧克力的风味特征,研究或能帮助提升醇正风味巧克力的工业化生产。相关研究8月18日发表于《自然-微生物学》。巧克力的独特风味取决于可可豆的发酵......

“生长曲线”当指挥:难养微生物也能唱“独角戏”

在地球的深海热泉、湿地,或者动物肠道和沉积物等环境中,生活着一群“无氧居民”——厌氧微生物。他们能分解有机废物、产生甲烷等可再生能源,还能参与温室气体的生成和消减——从污水处理厂到畜禽养殖、从沼气利用......