罕见的多细胞磁性细菌为复杂生命的进化提供线索,NASA支持的研究揭示

Edited by: Tasha S Samsonova

罕见的磁性细菌,以紧密结合的群体形式存在,为生命如何进化出复杂的多细胞形式提供了新的见解。这些细菌被称为多细胞趋磁细菌(MMB),它们无法单独生存,而是相互依赖,每个细胞都具有专门的作用。

与其他微生物不同,MMB作为一个整体进行分裂。一项NASA支持的研究表明,这些群体中的单个细胞在基因上并不完全相同,显示出惊人的复杂性,并让我们得以一窥地球上生命向多样化的多细胞生态系统演变的早期阶段。

MMB具有趋磁性,利用内部磁性结构沿地球磁场导航。它们形成稳定、协调的细胞簇,显示出专性多细胞性的迹象——在这种情况下,单个细胞无法单独生存,必须作为群体的一部分生活。当MMB繁殖时,它们会同时复制联合体中的所有细胞,使细胞总数翻倍,然后分裂成两个相同的联合体。

MMB联合体中的单个细胞在基因上并不完全相同,并且表现出不同的代谢行为。每个细胞都发挥着作用,为整个群体的生存做出贡献,类似于多细胞生物中的细胞行为方式。例如,在人体中,骨细胞与血细胞不同,脂肪细胞与神经细胞不同,每个细胞都有特定的功能。

多细胞性的进化是地球生命史上的一次重大转变。作为唯一已知的表现出专性多细胞性的细菌,MMB为生命进化史中这一步的可能机制提供了一个例子。这项研究得到了NASA天体生物学计划以及NASA地球与空间科学与技术未来研究者(FINESST)计划的支持。

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