巨型病毒与细菌如何助力复杂细胞的诞生

作者: Elena HealthEnergy

巨型病毒与细菌如何助力复杂细胞的诞生-1
真核细胞

约20亿年前,地球上还只有微小的微生物在活动。正是那个时期的演变,为后来植物、动物乃至人类的出现奠定了基础。

巨型病毒与细菌如何助力复杂细胞的诞生-1
古代海洋中复杂细胞是如何出现的

由西班牙基因组学家托尼·加巴尔登领导的一个国际研究小组,成功重构了所有现代真核生物共同祖先(即LECA)的遗传遗产。研究结果表明,复杂细胞的形成并非一蹴而就的演化飞跃,而是多种微生物长期互动的结果。

对古代遗传痕迹的分析显示,真核生物的祖先曾与细菌和巨型病毒频繁进行基因交换。细菌为细胞的能量系统做出了贡献,这些系统后来演化成了细胞主要的能量供应者——线粒体。而巨型病毒很可能也参与了某些细胞组织和调节机制的构建。

这些发现为生命起源勾勒出了一个更为复杂的图景。真核细胞并非仅仅通过积累随机突变来逐渐变得复杂,它更像是古代生物合作的产物,是不同生命形式相互交换遗传创新的结晶。

这项研究还改变了人们对病毒在演化中所扮演角色的认知。病毒不仅可以是寄生者,还可能是新基因的来源,从而推动了重要细胞功能的产生。

作者强调,现代细胞的许多特性可能是远古基因交换的遗产,这些交换早在首批多细胞生物出现前就已经发生。这项工作让我们更深入地理解,地球上丰富多样的复杂生命是如何从简单的微生物世界中脱胎而出的。

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来源

  • Toni Gabaldón, experto en genómica: "Nuestras células se formaron de la interacción con virus gigantes y bacterias hace 2000 millones de años"

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