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发布日期：2024-06-26 作者：开博
进化是一个相当奇奥而漫长的进程，一些随机勾当的爆发，培养了现今地球上生命的多样性。它们可能会年夜范围产生，好比高效的肢体进化；也可能产生在微不雅细胞层面，好比细胞分歧部门的初次构成。
此刻，一组科学家发现了一个重年夜生命事务的迹象，该事务可能最少十亿年来都没有产生过了。他们在尝试室情况中不雅察到低级内共生现象，即两种生命情势融会成一个有机体。
这类极其罕有的事务产生在一种海洋藻类和一种细菌之间。比来颁发在《细胞》和《科学》杂志上的两篇论文描写了这些研究成果。
每次“内共生”都是进化的重年夜冲破
当一种微生物吞噬另外一种微生物时，就会产生低级内共生。宿主为这个内共生体供给多种益处，包罗营养、能量和庇护。终究，被吞噬的微生物会成为宿主的一个被称为细胞器的器官。
“产生这类环境很是罕有。”《细胞》论文的合著者、美国加州年夜学圣克鲁斯分校博士后学者泰勒 科尔说，“它第一次产生时，就发生了所有复杂的生命。”
一种生命情势成为另外一种生物体功能根本的内共生，仅产生过3次。这3次实例都是进化进程中的重年夜冲破。
第一个事务产生在年夜约22亿年前。那时，一种称为古细菌的单细胞生物吞噬了一种细菌，终究构成了线粒体。此刻，每一个生物学学生都知道这类非凡的细胞器是“细胞的动力源”，它的呈现使复杂的生物体得以进化。
第二个事务产生在更高级的细胞接收蓝细菌时。蓝细菌可从阳光中获得能量，它们终究成为叶绿体的细胞器。叶绿体供给了生物学的另外一个焦点常识——绿色植物可操纵阳光制造食品。
第三次，也是最新发现的内共闹事件显示，藻类有可能将年夜气中的氮转化为氨，用在其他细胞进程。
一个新的细胞器呈现了吗？
在《细胞》杂志颁发的论文中，一组科学家不雅察了一种名为B.bigelowii的藻类。吞噬了蓝细菌的藻类有了一种超能力：它可直接从空气中“固定”氮气，并与其他元素连系构成更有效的化合物。这是植物凡是没法做到的。
氮是保持生命存在的主要营养物资。深切阐发后，研究小组认为B.bigelowii藻类与一种名为UCYN-A的细菌具有非凡的共生关系。
他们发现，在与B.bigelowii藻类相干的分歧物种中，藻类和UCYN-A细菌之间的巨细比例很是类似。它们的发展仿佛是经由过程要害营养物资的互换来节制的。这类发展速度的同步性，使得研究人员将UCYN-A称为类细胞器。
这恰是细胞器呈现的标记。加州年夜学圣克鲁斯分校微生物海洋学家乔纳森 泽尔说，“它和线粒体、叶绿体是统一回事，它们跟着细胞的巨细而转变。”
“硝基体”降生
这里还存在一个问题：这事实是一个内共生体，仍是一个真实的细胞器？在《科学》杂志颁发的另外一篇论文中，研究人员经由过程X射线成像注解，藻类宿主和内共生体的复制和割裂进程是同步的，这供给了一个更强有力的证据。
他们还将分手的UCYN-A细菌的卵白质与藻类细胞内的卵白质进行了比力。研究小组发现，分手出的细菌只能发生其所需卵白质的年夜约一半。它需要藻类宿主为其供给保存所需的其余卵白质。
泽尔指出，这是从内共生体改变为细胞器的标记之一。它们抛弃DNA片断，基因组变得愈来愈小，并最先依靠母细胞将这些基因产品或卵白质自己运输到细胞开博体育中。
这注解，UCYN-A是一个完全的细胞器。他们将其定名为“硝基体”。它可能在年夜约1亿年前就最先进化。这一时候听起来很长，但与另两个事务比拟，这个进化“很新”。
以此次研究为根本，科学家还可能会发现其他具有类似进化故事的生物体。但今天的这一发现“值得载入教科书”。
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