美研究称生命始于史无前例的巨大生物体
时间:2017-12-08

  科学网 - 美国的研究说,生命始于前所未有的巨大有机体

  (Image:Credit Minden / plainpicture)

  大约三十亿年前,地球上只有一种被称为最后共同普遍共同性(LUCA)的生物。它是一个庞大的形式,是一个巨大的,空前的生物,它填补了地球上所有的海洋。然后分为三部分,最后在今天的地球上的所有生命的祖先。

  科学家最新的研究成果表明,LUCA是早年生存努力的结果。

  几百万年来,LUCA正试图把海洋变成一个全球性的基因交换工厂。为了生存努力,细胞在无可争议的环境中相互交换有用的物质,并有效地创造覆盖整个世界的巨大生物。

  大约29亿年前,LUCA分裂成三种不同的生命形式:单细胞细菌,原始细菌和更复杂的真核细胞,演变成动植物。分裂之前很难知道发生了什么。在那个时代遗留的化石很少,任何可以追溯到那个时代的基因都可能经历了不明的变化。

  伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的古斯塔沃·卡埃塔诺 - 奥诺尔说,描绘卢卡的外表并没有不可逾越的困难。尽管基因序列变化非常快,但编码蛋白质的基因的三维结构更能经得起时间的考验。他说,如果所有的生物都能产生大致相同结构的蛋白质,这种蛋白质结构很有可能出现在LUCA中。他把这个结构称为一个活化石,并说这些活化石告诉我们LUCA可以做什么,因为它的功能是非常依赖于它的结构。

  为了重建一套LUCA可以产生的蛋白质,Caetano-Anolle搜索了420种现代生物蛋白质的数据库,寻找所有类型蛋白质共有的结构。根据他所寻找的结构,只有5%到11%的结构是无处不在的,这意味着他们保留足够的LUCA派生结构。

  德国Osnabrück大学的Armand Miguel Gianian说:对共享基因,酶和代谢物有很大的支持。这种基因交换系统的痕迹也可以在只能存在于混合种群中的微生物群落中看到。

  新科学家杂志(英文)

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