“先有鸡还是先有蛋?”这道看似无解的趣味问题,或许揭示了生命演化的奥秘。瑞士日内瓦大学的研究团队在一项新研究中,通过对一种古老的单细胞生物的研究,找到了“产蛋”基因的关键,这些基因的出现时间可能远早于动物的演化。
据《IFLScience》报道,科学家一直认为,多细胞动物由单细胞受精卵发育成胚胎的过程是高度保守的演化现象。然而,这一过程的起源和演化机制仍有很多未知。最早的地球生命是单细胞生物,那么单细胞生物如何进化为复杂的多细胞动物?
研究团队研究了一种被称为“染色球藻”(Chromosphaera perkinsii)的古老单细胞生物。这种生物在几十亿年前就已和动物的进化路径分道扬镳,因此为研究早期生命演化提供了珍贵线索。
在实验中,团队利用“长期明视野活体影像技术”观察染色球藻的生长,发现其细胞会在约65小时后分裂成一个多细胞群体,类似动物胚胎的分裂期。进一步分析显示,染色球藻在分裂前会积累关键的细胞成分,如蛋白质和脂质,这种模式与动物卵母细胞成熟的过程极为相似。这表明在动物诞生前,染色球藻就具备了类似动物生殖系统的分子工具。
研究负责人杜丁博士指出:“虽然染色球藻是单细胞生物,但它表现出类似多细胞的协调和分化机制,可能早在动物出现之前就已存在。” 该发现不仅揭示了生命演化的奥秘,还为理解胚胎发育和生物复杂性提供了新视角。
研究的第一作者奥利维塔表示:“能够通过研究如此古老的物种回溯生命演化的历史,这是极其激动人心的发现。”
该研究成果已发表在《自然》期刊上。