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科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
遠(yuǎn)古微生物的存在早于地球上攜帶細(xì)胞核的細(xì)胞的出現(xiàn)，它們可能掌握著這些復(fù)雜細(xì)胞最初是如何形成的秘密?，F(xiàn)在，科學(xué)家們首次在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)出足夠數(shù)量的這些微生物，以詳細(xì)研究它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
據(jù)發(fā)表在《自然》雜志上的一份新報(bào)告，研究人員培育了一種名為L(zhǎng).?ossiferum的生物體，它屬于一組被稱為仙宮古菌的微生物。仙宮古菌以北歐神話中眾神的居所命名，一些科學(xué)家認(rèn)為它是真核生物最接近的進(jìn)化親戚，真核生物是將其DNA包裹在稱為細(xì)胞核的保護(hù)性氣泡中的細(xì)胞。
在生命進(jìn)化樹上，仙宮古菌通常作為真核生物的“姐妹”或它們的直系祖先出現(xiàn)。仙宮古菌本身不攜帶細(xì)胞核，但它們確實(shí)包含一套基因和蛋白質(zhì)，這些基因和蛋白質(zhì)曾被認(rèn)為是真核生物所獨(dú)有的。關(guān)于仙宮古菌如何獲得原始細(xì)胞核并因此誕生第一個(gè)復(fù)雜細(xì)胞，這些細(xì)胞后來產(chǎn)生了植物、動(dòng)物和人類，研究人員有多種理論。
日本的一個(gè)研究小組2020年曾報(bào)告稱經(jīng)過12年的工作，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中成功培育出了仙宮古菌。他們培育了一種以希臘神普羅米修斯命名的仙宮古菌，但該生物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)仍然難以捉摸。現(xiàn)在，一個(gè)不同的研究小組培育并拍攝了L.?ossiferum的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
與其他仙宮古菌相比，L.?ossiferum生長(zhǎng)速度相對(duì)較快，其細(xì)胞數(shù)量在7到14天內(nèi)翻了一番。相比之下，普羅米修斯古菌每14到25天復(fù)制一次。
L.?ossiferum標(biāo)本是從斯洛文尼亞皮蘭海岸的一條運(yùn)河中的泥漿中采集而來的，它們的每個(gè)細(xì)胞體都長(zhǎng)出了觸手，還會(huì)出現(xiàn)奇怪的突起。這些表面突起可能支持這樣一種觀點(diǎn)，即在進(jìn)化史上的某個(gè)時(shí)刻，仙宮古菌利用其膜的延伸性抓住了一種經(jīng)過的細(xì)菌，并將細(xì)菌吸入其細(xì)胞體，這導(dǎo)致了細(xì)胞核的發(fā)育。
L.?ossiferum的表面還帶有微小的棒棒糖狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)，這種微生物也包含與真核細(xì)胞的細(xì)胞骨架或支撐支架中所見非常相似的結(jié)構(gòu)絲。
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