多细胞生命进化的新认识

2025-11-05 19:51来源:本站

  

  2017年,研究人员发现Chromosphaera perkinsii这是一种单细胞生物,发现于夏威夷的海洋沉积物中。据日内瓦大学的科学家称,这种生物可以形成类似于早期动物胚胎的多细胞结构,这为多细胞生物的起源提供了洞见。这个物种,是由动物进化而来的这表明,多细胞发育的关键过程可能在动物出现之前就已经存在了。

  这些发现暗示了两种可能性中的一种:要么是珀金梭菌独立进化出了类似的过程,要么是控制胚胎发育的遗传途径早于动物生命。从本质上讲,在动物(包括那些产卵的动物)出现之前,大自然可能早就有了创造复杂多细胞生物的基因“蓝图”。这项发表在《自然》杂志上的研究揭示了多细胞生物的进化前体。

  地球上最早的生命形式是单细胞的,由细菌或酵母等单细胞组成。然而,动物从单个卵细胞进化为多细胞生物,这是一个涉及协调的细胞分化和生长的过程。然而,单细胞生物如何过渡到多细胞生物在很大程度上仍然是未知的。

  日内瓦大学生物化学助理教授奥玛亚·杜丁(Omaya Dudin)是这项研究的负责人,他一直在研究珀金弧菌的祖先。他的团队观察到,当这些细胞达到最大尺寸时,它们会分裂而不再进一步生长,形成类似于早期动物胚胎的多细胞菌落。值得注意的是,这些菌落包含至少两种不同的细胞类型,并持续约三分之一的生命周期,在动物出现之前就表现出早期的多细胞协调和分化。

  在与毕格罗海洋科学实验室的约翰·伯恩斯博士的合作下,研究小组分析了这些菌落的基因活动,发现了与动物胚胎惊人的相似之处。这表明,多细胞发育的基因程序可能在10亿多年前就已经存在了。

  这项研究的第一作者、日内瓦大学的实验室技术员Marine Olivetta指出了这一发现的重要性:“一个最近才发现的物种让我们能够回顾10亿多年前的历史,这太神奇了。”

  这些发现挑战了关于多细胞生物起源的传统假设,并可能为长期争论的6亿年前类似胚胎的化石提供新的线索。他们认为,要么胚胎发育途径先于动物存在,要么多细胞机制在C. perkinsii中独立进化,这促使人们对生命复杂性的进化有了新的认识。

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