分享

所有的真核生物都有一个共同的祖先 这个“共同祖先”的生物学定义意

 和合德 2022-09-05 发布于浙江
所有的真核生物都有一个共同的祖先。这个“共同祖先”的生物学定义意味着,在40亿年的地球历史中它只出现过一次。让我再次强调这个概念的重要意义:所有的植物、动物、藻类、真菌和原生生物都有共同的祖先——真核生物是单源性的!也就是说,植物、动物和真菌并非分别从不同的细菌演化而来,恰好相反:一个形态复杂的真核细胞种群在某个特定历史场合出现,而所有的植物、动物、藻类和真菌都演化自这个始祖种群。共同祖先,概念上就必须是单一的实体——不是指一个单独的细胞,而是一个单独的种群,其中所有的细胞本质上完全相同。

所有真核生物的共同祖先很快繁衍出了五个细胞形态各异的生物“超类群”,其中大多数,甚至对接受过正统学术训练的生物学家都很陌生。这些超类群有诸如“单鞭毛界”(包括动物和真菌)、“古虫界”、“囊泡藻界”和“植物界”(包括陆地植物和藻类)等古怪的名字。

名字不重要,重要的是两个细节。第一,每个超类群内部的基因多态性,远远超出各个超类群祖先之间的基因差异。这标志着早期的爆发性辐射演化,准确地说是单源辐射演化,意味着生命体从某种结构限制中解脱出来。第二,真核生物的共同祖先已经是非常复杂的细胞。通过比较各个超类群之间的特征,我们能归纳出共同祖先可能具有的特征。每个超类群中每个物种的共同特征,有理由认为继承自共同祖先;只有一两个超类群中才有的特征,则可以认为是后续演化出来的。叶绿体是后一种情况的典型例子:它仅见于植物界和囊泡藻界,是广为人知的内共生演化结果。所以,真核生物的共同祖先没有叶绿体。

库宁于2010年基于几千个基因制作的真核生物树,显示5个超类群。图中的数字表示超类群和真核生物最后共同祖先(LUCA)共有的基因个数。每个超类群都独立获得或丢失了其他很多基因。单细胞原生生物的差别最大。注意每个超类群的内部差异远大于各群之间的祖先差异,这反映了爆炸性的辐射演化。

真核生物的共同祖先一出场就已经是一个非常复杂的细胞,具备所有的真核生物共同特征。这究竟是一个反常的孤立事件,还是因为其他的复杂生命演化“实验”都失败了?我们不知道。坦白说,正如下图所示那样,在生物学的核心地带,存在着一个未知的黑洞。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多