雅虎贊助網站載入中...
[國際新聞] 科學傢發現生物最早祖先：生命或起源於陸地（圖）
# 1
美國科學傢繪製新的地球生命之樹，將LUCA作為生命的共同祖先。
原標題：科學傢發現生物最早祖先 生命或起源於陸地而非深海
中國網新聞8月2日訊 據美國《史密森雜誌》網站消息，在過去幾年裏，美國研究人員通過DNA分析重繪瞭地球生命之樹，完善瞭該生命之樹的許多細節，但它的“根”一直是研究人員心頭的問號。盡管研究人員不能確定生命起源的確切物種，但是最近他們對地球生物最後的共同祖先LUCA（有時也被稱為“微生物夏娃”）進行瞭較為完善的描述。
現代生物由40億年前的單細胞生物進化而來，分為植物、動物、真菌、原生生物、真細菌和古細菌。其中植物、動物、真菌、原生生物是真核生物，具有以核膜為邊界的細胞核。真細菌、古細菌是單細胞生物，沒有以核膜為邊界的細胞核。
經過40億年的演變，現代生物體內仍可以見到LUCA遺留的痕跡。因此，德國杜塞爾多夫海因裏希·海涅大學的進化生物學傢威廉·馬丁開始著手研究細菌和古生菌的基因。
LUCA生活在高溫火山口附近，以氫氣為生
據美國《科學》周刊記者羅伯特·F·瑟威斯的報導，細菌可以交換遺傳物質，這使得研究人員很難分辨在單細胞生物的基因在進化中從某一祖先身上獲得，還是從其他物種身上獲得。因此，追蹤細菌的基因非常困難。馬丁及其團隊分別研究瞭兩種或兩種以上細菌和古生菌交換過的基因。結果證明它們的基因可能是遺傳獲得的，而在非進化過程從其他物種身上獲得的。
LUCA的355個基因傢族表徵圖。
研究人員梳理瞭DNA資料庫，分析瞭過去幾十年裏相繼出現的2000種微生物的基因組，研究的完整基因總數達600萬。他們發現其中有355個基因傢族（源於同一個祖先，由一個基因通過基因重覆而?生兩個或更多的拷貝而構成的一組基因，它們在結構和功能上具有明顯的相似性，編碼相似的蛋白質?物。）廣泛存在於這些微生物中。這就意味著這些基因是LUCA遺傳下來的。研究成果已發佈在瞭《自然》雜誌的子刊《自然微生物學》（Nature Microbiology）上。
據《紐約時報》的記者尼古拉斯·韋德報導，一種生活在深海熱液噴口附近的極端微生物保存瞭LUCA的基因。在深海硫化物和金屬組成的有毒羽狀物周圍也生活著相似的生物。許多研究人員認為這就是生命開始的地方。
馬丁告訴《新科學傢》雜誌的記者邁克爾·勒·佩奇這個結果與熱液噴口理論恰相一致。
據瑟威斯報導，這些基因顯示LUCA生活在沒有氧氣的地方，呼吸氫氣。這就意味著它可能是一種生活在可以?生氫氣的高溫火山口附近。加州大學洛杉磯分校的一位進化生物學教告訴瑟威斯：LUCA的生活方式與厭氧菌和嗜氫古生菌（the hydrogen gobbling archaea）的生活方式相似，厭氧菌屬梭菌，嗜氫古生菌屬?甲烷菌。
LUCA細胞結構示意圖。
生命源於深海遭質疑，可能源於陸地水池
有研究人員認為馬丁研究的生活在熱液噴口附近的嗜氫微生物不是真正的LUCA。英國劍橋大學約翰·薩瑟蘭的研究表明生命起源於陸地而非深海。薩瑟蘭說：“生命可能起源於其他地方，後來由於全球性災難被推入深海熱液噴口等地。比如38億到40億年前的在後期重轟炸期，地球由於小行星和彗星的碰撞而被重塑，生命可能因此被帶到瞭深海熱液噴口等地。”
太平洋東北部的蘇利熱液噴口（Sully Vent），與LUCA生活環境相似。
薩瑟蘭認為基礎化學表明生命可能起源於陸地上溫暖的水池，達爾文也曾認為生命起源於“溫暖的小水池”。太陽的紫外線是生命形成的關鍵因素，而它不能到達深海熱液噴口。
確定馬丁所提出的LUCA是否是真的微生物夏娃，解開地球生命之樹的謎團仍需要科學傢進行很多實驗。