作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2022/12/29 11:41:20
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“怪物”触手微生物或为复杂生命的祖先

 

科技日报北京12月28日电 (记者张梦然)远古微生物的存在早于地球上携带细胞核的细胞的出现,它们可能掌握着这些复杂细胞最初是如何形成的秘密。现在,科学家们首次在实验室中培养出足够数量的这些微生物,以详细研究它们的内部结构。

据发表在《自然》杂志上的一份新报告,研究人员培育了一种名为L. ossiferum的生物体,它属于一组被称为仙宫古菌的微生物。仙宫古菌以北欧神话中众神的居所命名,一些科学家认为它是真核生物最接近的进化亲戚,真核生物是将其DNA包裹在称为细胞核的保护性气泡中的细胞。

在生命进化树上,仙宫古菌通常作为真核生物的“姐妹”或它们的直系祖先出现。仙宫古菌本身不携带细胞核,但它们确实包含一套基因和蛋白质,这些基因和蛋白质曾被认为是真核生物所独有的。关于仙宫古菌如何获得原始细胞核并因此诞生第一个复杂细胞,这些细胞后来产生了植物、动物和人类,研究人员有多种理论。

日本的一个研究小组2020年曾报告称经过12年的工作,他们在实验室中成功培育出了仙宫古菌。他们培育了一种以希腊神普罗米修斯命名的仙宫古菌,但该生物体内部结构的细节仍然难以捉摸。现在,一个不同的研究小组培育并拍摄了L. ossiferum的内部结构。

与其他仙宫古菌相比,L. ossiferum生长速度相对较快,其细胞数量在7到14天内翻了一番。相比之下,普罗米修斯古菌每14到25天复制一次。

L. ossiferum标本是从斯洛文尼亚皮兰海岸的一条运河中的泥浆中采集而来的,它们的每个细胞体都长出了触手,还会出现奇怪的突起。这些表面突起可能支持这样一种观点,即在进化史上的某个时刻,仙宫古菌利用其膜的延伸性抓住了一种经过的细菌,并将细菌吸入其细胞体,这导致了细胞核的发育。

L. ossiferum的表面还带有微小的棒棒糖状结构,同时,这种微生物也包含与真核细胞的细胞骨架或支撑支架中所见非常相似的结构丝。

 
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