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最近科學(xué)界出了個(gè)大新聞德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究團(tuán)隊(duì)，找到了改寫生命演化史的關(guān)鍵線索，主角是種叫"阿斯加德古菌"的微生物。

這玩意兒聽起來像神話里的名字，實(shí)際上它藏著我們老祖宗怎么從單細(xì)胞變成復(fù)雜生命的秘密。

今天就來好好聊聊，這古菌到底憑啥能讓課本都得重寫。

以前學(xué)的生物課本里，生命就分三大類，細(xì)菌、古菌、真核生物。

真核生物就是咱們這種有細(xì)胞核的，包括動(dòng)物、植物、真菌啥的。

但這次阿斯加德古菌的發(fā)現(xiàn)，直接給這框架來了一錘子它的DNA里，居然藏著不少只有真核生物才有的基因。

找這古菌可不容易，研究團(tuán)隊(duì)跟尋寶似的，跑遍了地球上最極端的地方。

溫泉燙得能煮雞蛋，深海熱液噴口壓力大得能把潛艇壓扁，還有黑漆漆的海洋沉積物，挖起來跟挖石油似的費(fèi)勁。

就這么一點(diǎn)點(diǎn)篩，才從這些"生命禁區(qū)"里找到了阿斯加德古菌的痕跡。

從這些環(huán)境里弄出來的樣本，DNA跟一鍋大亂燉似的，各種微生物的遺傳物質(zhì)混在一起。

研究團(tuán)隊(duì)用了種新方法，有點(diǎn)像咱們用AI修老照片先把碎片掃描進(jìn)去，再用計(jì)算機(jī)算法一點(diǎn)點(diǎn)拼，最后愣是把阿斯加德古菌的完整基因組給"復(fù)原"出來了。

團(tuán)隊(duì)里的瓦萊麗·德安達(dá)說，這過程就像從一堆碎玻璃里，拼出一幅完整的畫。

以前研究微生物，跟盲人摸象似的。

顯微鏡下看形態(tài)，培養(yǎng)皿里看能不能長，好多微生物根本養(yǎng)不活，就只能當(dāng)"未知生物"。

現(xiàn)在不一樣了，有了基因測序和超級(jí)計(jì)算機(jī)，就算養(yǎng)不活，只要有DNA碎片，就能把它的"身份信息"扒得明明白白。

阿斯加德古菌就是這么被"隔空識(shí)物"的，要是擱20年前，想都別想。

從基因碎片到生命圖譜，阿斯加德古菌的"身份檔案"是怎么拼出來的？

這次研究一下子找到了63個(gè)阿斯加德古菌的新基因組，相當(dāng)于給這個(gè)家族添了63個(gè)新成員。

這里面最有意思的是海姆達(dá)爾古菌，有的基因組大，有的小，跟同一家族里有高個(gè)子也有矮個(gè)子似的。

還有個(gè)新確定的"霍達(dá)爾古菌目"，基因里藏著不少真核生物的"同款零件"，一看就是演化樹上的關(guān)鍵角色。

科學(xué)家把阿斯加德古菌和真核生物的蛋白質(zhì)拿來比對(duì)，就像比對(duì)不同家族的族譜。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，真核生物居然跟阿斯加德古菌里的霍達(dá)爾古菌目是"近親"，在進(jìn)化樹上算是"姐妹群"。

這意思就是，咱們真核生物的老祖宗，可能就是從阿斯加德古菌里分化出來的。

阿斯加德古菌的祖先可能是個(gè)"愛復(fù)制基因"的主兒，基因復(fù)制得快，丟得又慢，就跟咱們手機(jī)存照片似的，越存越多，最后基因組就變得特別復(fù)雜。

它編碼蛋白質(zhì)的能力也比其他古菌強(qiáng)，能合成更多種類的蛋白質(zhì)，這為后來演化出復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)打下了基礎(chǔ)。

早期的阿斯加德古菌可能靠"伍德-隆達(dá)爾途徑"過日子，就像自己種菜吃，不用依賴別人。

后來慢慢學(xué)會(huì)了"吃現(xiàn)成的"，也就是異養(yǎng)，可能還會(huì)發(fā)酵，有點(diǎn)像咱們釀酒時(shí)酵母的作用。

生活環(huán)境也從滾燙的地方，慢慢適應(yīng)了溫和的溫度，這步子邁得還挺大。

當(dāng)古菌遇上細(xì)菌，真核生物的"誕生劇本"藏著多少秘密？

華東師范大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)更精確地算了算，真核生物大概是在27.2億年前出現(xiàn)的。

那會(huì)兒地球剛經(jīng)歷完"大氧化事件"，空氣中氧氣多了起來。

以前老覺得氧氣是好東西，但對(duì)當(dāng)時(shí)的微生物來說，可能跟毒氣似的。

阿斯加德古菌說不定就是在這種環(huán)境壓力下，演化出了新的生存技能，最后變成了真核生物的祖先。

以前有個(gè)叫琳·馬古利斯的科學(xué)家提出內(nèi)共生學(xué)說，說真核生物的線粒體，其實(shí)是被吞進(jìn)去的細(xì)菌，后來跟宿主和平共處了。

但一直不知道宿主是誰，現(xiàn)在看來，阿斯加德古菌很可能就是那個(gè)"宿主"。

它吞了細(xì)菌，細(xì)菌變成線粒體，一起演化成了真核生物。

這就像兩個(gè)人合租，最后變成一家人了。

阿斯加德古菌的基因里，有不少制造"真核特征蛋白質(zhì)"的指令，比如肌動(dòng)蛋白這玩意兒是細(xì)胞骨架的"鋼筋"，有了它，細(xì)胞才能維持形狀，還能搬家、吞?hào)|西。

基因復(fù)制得多了，蛋白質(zhì)種類就多，細(xì)胞骨架、細(xì)胞核這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)才有了"零件"，真核生物才變得這么"精致"。

今年《自然-通訊》上有篇文章說，阿斯加德古菌還有套挺復(fù)雜的防御系統(tǒng)，能識(shí)別外來的DNA，有點(diǎn)像咱們身體里的免疫系統(tǒng)早期版本。

說不定咱們現(xiàn)在的免疫系統(tǒng)，最早就是從這種古菌的防御機(jī)制演化來的。

這一下，連咱們?cè)趺磳?duì)抗病毒細(xì)菌的老底都快扒出來了。

這次阿斯加德古菌的研究，可不是簡單發(fā)現(xiàn)個(gè)新物種，它直接把真核生物的"出身"給改了咱們不再是獨(dú)立的三大域之一，而是阿斯加德古菌的"后代"。

以前學(xué)三大域分類的時(shí)候，我還覺得挺權(quán)威的，沒想到說破就破了。

對(duì)理解生命怎么從簡單到復(fù)雜，從單細(xì)胞到多細(xì)胞，這研究太重要了。

以后科學(xué)家可能會(huì)更關(guān)注極端環(huán)境里的微生物，說不定還能找到更多改寫課本的"活化石"。

搞不清的是，下次生物考試，三大域分類還考不考？怕是得等新課本出來再說了。