《细胞传记》第四章:细菌为什么只能是细菌?(下) 好了,过多的就不讨论了,那么真核细胞到底从何而来呢?其实演化史上出现过三次革命,第一次是有科学家提出,真核细胞是系统内共生而来,科学家认为真核细胞的内部结构,包括线粒体、叶绿体、微管以及中心体等等都是细菌的共生。可以想象好几种细菌的热烈组合派对,这样的说法让人不能信服,即便真是这样,那么为什么所有现代真核细胞都是几乎一个样子,为什么没有进化出其他样子的真核细胞,还有种系学上为何没有找到其他结构模样真核细胞的生态位,没有化石证据,如何解释中间存在的黑洞,即便是中间体都死光,通过测序,并未发现相关证据,而且真核细胞有些形态实在不像是细菌进化而来。所以系统内共生理论是错误的。第二次革命是,某位科学家本来想用一个所有细胞都共有的基因来寻找生命起源演化的证据,且该基因必须具备相同功能,如果发生稍微大点的变异,生物便会死亡。科学家选取了从细菌到人不同物种核糖体的小亚基编码基因,发现真核细胞和原核细胞之间区别非常巨大,但是真核细胞之间差异极小(树木、酵母以及人等)。而原核生物中居然发现两个不同的域(即古菌的发现)。这位科学家直接粗糙的将生命划分为三域。且忽略古菌在某些方面(尤其生物信息流动方面)与真核生物相似,这位科学家将这三域放在同等分支上,告诉人们,这三个有一个共同的神秘祖先,然后一下子就有了这三域后代,这真确吗?显然是错误的! 而正在经历的第三次革命将人们带向了正确的 m答案,那就是将前两次的革命成果结合作为理论指导,我也要再强调一遍,这不是折中。线粒体和叶绿体确实源于细菌,所以内共生毫无疑问肯定发生了,由于叶绿体只有植物和藻类有,而线粒体在所有真核细胞都有,所以线粒体的内共生要早于叶绿体的内共生。随着现代基因测序技术的成熟,通过对大量基因的研究,研究者发现,真核生物拥有两类不同的基因,他们称之为信息基因和操作基因。信息基因编码细胞所有基本的遗传机制,使其能够复制和转录DNA,自我复制并构建蛋白质。操作基因编码细胞日常代谢所需的蛋白质。换句话说,这些蛋白质在细胞新陈代谢中,负责产生能量和制造生命基本组成部分(如脂质和氨基酸)。有趣的是,几乎所有的操作基因都来自α-变形菌,可能是通过线粒体获得,而真正令人惊讶的是——线粒体祖先在基因方面的贡献似乎比预期的还要多,但最大的意外是信息基因的归属,它们不出意料归属古细菌,却是完全出乎意料的一类:产甲烷菌——喜欢沼泽、逃避氧气、产生沼气的细菌。它们与产甲烷菌的基因有着最高的相似性。 除了上述信息基因和操作基因以外,真核细胞还有其他自己演化出来的基因,算得上真正的嵌合基因体,简直岂有此理,那么现在的生命树应该如何去画,我想你已经心里有数了吧,古菌和细菌来源于一个共同的祖先,而真核生物则是二者基因的嵌合体,也就是说真核生物的祖先是古菌和细菌。
羽诩
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