如果沒有兩個(gè)原核生物(沒有細(xì)胞核的微小生命形式)在古代的融合，人類今天可能無法行走在地球表面。這是美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的分子生物學(xué)家詹姆斯·雷克在近期的《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上提出的關(guān)于原核生物與生命進(jìn)化的最新重大見解。
內(nèi)共生指的是一個(gè)細(xì)胞生活在另一個(gè)細(xì)胞內(nèi)。如果兩個(gè)細(xì)胞共存足夠長(zhǎng)的時(shí)間，就會(huì)交換基因。它們?cè)谌诤系耐瑫r(shí)往往會(huì)保留自己的細(xì)胞膜，有時(shí)還會(huì)保留自己的基因組。
雷克首次發(fā)現(xiàn)了專屬原核細(xì)胞的內(nèi)共生現(xiàn)象。所有其他已知的內(nèi)共生都涉及真核細(xì)胞——含有一個(gè)核的細(xì)胞。真核細(xì)胞可在包括人類在內(nèi)的動(dòng)物和植物等所有多細(xì)胞生命中找到。
雷克表示，這種關(guān)系產(chǎn)生了地球上完全不同的生命類型，以前人們總認(rèn)為需要真核細(xì)胞才能做到這一點(diǎn)，但現(xiàn)在看來這是不對(duì)的。雷克在《自然》雜志發(fā)表的論文中指出，兩組原核生物——放線菌和梭菌融合在一起產(chǎn)生了雙膜原核生物。
雷克說，沒有這一事件就不會(huì)產(chǎn)生更高級(jí)的生命。在當(dāng)時(shí)，這兩種早期原核生物正處于不斷進(jìn)化之中，且地球的大氣層中還沒有氧氣。人類根本無法生存，只有無氧呼吸的生物體可以存活下來。
地球上氧氣的出現(xiàn)是這些雙膜原核生物的子群——藍(lán)藻導(dǎo)致的。藍(lán)藻利用太陽的能量經(jīng)光合作用產(chǎn)生氧氣。它們的產(chǎn)量非常之大，并將氧氣泵入大氣層中，人類沒有它們就無法呼吸。此外，雙膜原核生物的融合產(chǎn)生了存在于每個(gè)人體細(xì)胞中的線粒體。雷克說，雙膜原核生物抓住了陽光這個(gè)巨大的能源，它們是如此成功，以至于它們要比其他原核生物具有更多的遺傳多樣性。
美國(guó)宇航局天體生物學(xué)研究所主任卡爾·皮爾徹表示，對(duì)于了解一群生物體如何學(xué)會(huì)利用陽光，從而影響到地球上曾經(jīng)發(fā)生過的最大的環(huán)境變化來說，此項(xiàng)工作是一項(xiàng)重大的技術(shù)進(jìn)步。
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