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日本发现已存活45亿年的神秘微生物

来源:快科技 作者: 发布时间:2020-03-17 13:35:31 浏览次数: 【字体:

目前,科学家表示,在日本深海淤泥中发现的一种神秘微生物是古代细菌与孕育人类的多细胞生物之间的缺失环节。日本一支研究小组通过诱导该生物在实验室全面分析其特性,通常该生物生活在海面以下1.5英里处。

地球生命最初是由简单有机体组成,例如:细菌,但在此项研究之前科学家并未解释结构复杂的细胞如何进化,来自日本国家高级工业科学技术研究所的研究小组表示,最新发现的神秘微生物是连接古代细菌和现代多细胞生物之间的纽带。

这种微生物被命名为Prometheoarchaeum syntrophicum,它是细菌等简单单细胞生物体与多细胞构成动植物之间的过渡阶段,该生物的命名源自希腊神话人物普罗米修斯,在神话传说中他使用粘土创造了人类,并从神那里偷走了火。

它是一种球形细胞,直径大约500纳米,即1厘米的两万分之一,其长着细长分枝状触手附体,它具有古生菌的部分特征,古生菌是一种相对简单的单细胞生物,缺乏细胞核等内部结构,是原核细胞群的一部分。

长期以来,科学家对简单类细菌细胞向复杂真核细胞进化过渡感到迷惑不解,最早出现在地球简单细胞向复杂多细胞生物的过渡过程,例如:真菌、植物和动物,为了揭晓其中谜团,日本研究小组花费10年时间在实验室培育出Prometheoarchaeum syntrophicum,从而能更好地观察分析该生物。同时,他们还研究了它与一种伴生细菌的关系,确定它是否对下一阶段进化成更复杂细胞核细胞。

研究小组称,该微生物的附体可以捕捉吞噬附近细菌,与这些细菌结合促进进化成更复杂的细胞,它最初转变为线粒体,这是细胞动力源,对于呼吸和能量制造至关重要。

太阳系形成于45亿年前,地球上出现的早期生物——简单的海洋微生物,出现在大约40亿年前,后期真核生物的出现开启了物种进化之路,形成了现今棕榈树、蓝鲸、霸王龙、蜂鸟、小丑鱼、香菇和人类等物种。

微生物学家Masaru Nobu说:“我们人类是由真核细胞构成,其起源进化是一个至关重要的问题,Prometheoarchaeum syntrophicum是一种古生菌,其它子群生物生活在寒冷的海底,它们靠近一个叫做‘洛基城堡’的热液喷口系统,其位于格陵兰岛和挪威之间。对Prometheoarchaeum syntrophicum的研究表明,它是最早真菌生物的现存近亲物种。

2006年,研究人员使用潜水研究船从日本附近的欧明海脊收集了含有古生菌的泥浆,在实验室里对其研究了数年时间,并观察到它在充满甲烷气体的容器中缓慢增殖,以模拟它所居住的深海海洋沉积物环境。

Masaru Nobu说:“我们能够获得这组古生菌的第一个完整基因组,并最终证明这些古生菌拥有许多基因,这些基因被认为只在真核生物中发现。我们发现Prometheoarchaeum依赖于它的伴生细菌,这种生物通过与伴侣的共生关系来吃‘氨基酸’,如果没有外界的帮助,生物体既不能完全消化氨基酸,也不能在任何副产品积累的情况下获得能量,更不能构建自己的细胞。“

原核生物和真核生物是什么?它们有什么区别?

原核生物和真核生物都是细胞,它们是构成生命的基础部分,但是两者差异很大,原核生物是最简单的细胞生物体,包括:细菌和没有明显细胞核的古生菌。

它们是微观等级生物,可能是地球上40亿年前进化的第一种生命,其体内NDA、蛋白质和代谢物都包含在单个细胞膜中。原核生物源自希腊语“前核”,它们是地球20多亿年以来唯一的生命。

它们通常经历一个称为二分体的过程繁殖,即一个细胞分裂成两个完全相同的子细胞。真核生物是由复杂细胞构成的有机体,构成了从藻类、植物、人类和蘑菇等生物的组成部分,它们也是显微镜下才能观测到的,可以是多细胞或者单细胞生物。

它们大约是在15亿年前在地球上进化而来,其包含细胞核、线粒体,线粒体是细胞的动力源,对呼吸和能量制造至关重要。其命名源自希腊语,意思是“真正的核心”,它们可以通过有丝分裂进行无性繁殖,也可以通过减数分裂和配子融合进行有性繁殖。

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