據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道 ， 今年初 ， 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種類似水母的寄生蟲 ， 它們沒有線粒體基因組 ， 這是迄今已知唯一沒有線粒體基因組的多細(xì)胞生物 ， 意味著該生物不會(huì)呼吸 ， 事實(shí)上 ， 它的存在完全顛覆了人們對(duì)地球生物的廣義認(rèn)知 ， 因?yàn)樗纳嫱耆灰蕾囇鯕猓?
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅改變了我們對(duì)地球生命生存方式的理解 ， 還可能對(duì)于尋找外星生命具有重要啟示 。
地球生命大約在14.5億年前開始逐漸形成有氧代謝能力 ， 體形較大的古生菌能吞噬較小的細(xì)菌 ， 而之后滋生的細(xì)菌會(huì)寄居在古生菌體內(nèi) ， 這種共生方式均有利于雙方生存 。
該共生關(guān)系導(dǎo)致了兩支物種一起進(jìn)化 ， 最終較小的細(xì)菌存在于叫做線粒體的細(xì)胞器中 ， 體形較大的古生菌體內(nèi)每個(gè)細(xì)胞除了紅細(xì)胞外 ， 還有大量線粒體 ， 它們是呼吸過程所必需的 。 線粒體分解氧氣產(chǎn)生一種叫做三磷酸腺苷的分子 ， 多細(xì)胞生物利用該分子為細(xì)胞獲取能量 。
我們知道一些進(jìn)化適應(yīng)性可使生物生存在低氧環(huán)境 ， 一些單細(xì)胞生物進(jìn)化出與線粒體相關(guān)的厭氧代謝細(xì)胞器 ， 但是是否存在單一性的厭氧多細(xì)胞生物仍是科學(xué)界倍受爭(zhēng)議的話題 。
以色列特拉維夫大學(xué)的一支研究小組對(duì)一種常見的鮭魚寄生蟲進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn) ， 這種被稱為Henneguya salminicola的寄生蟲 ， 是一種刺胞生物 ， 與珊瑚、水母和?？麑儆谕粍?dòng)物門 。 盡管該寄生蟲在鮭魚體內(nèi)形成的囊腫很難看 ， 但是它們對(duì)于鮭魚是無害的 ， 并且會(huì)伴隨鮭魚生命周期一起共存 。
隱藏在宿主體內(nèi)的這些微小刺胞生物可以在缺氧條件下存活 ， 如果不深入觀察該生物DNA ， 很難揭曉它們是如何幸存下來的 。
研究人員利用深度測(cè)序和熒光顯微鏡對(duì)Henneguya salminicola進(jìn)行深入分析 ， 發(fā)現(xiàn)它們已失去線粒體基因組 ， 此外 ， 也失去了有氧呼吸能力 ， 幾乎所有參與轉(zhuǎn)錄和復(fù)制線粒體的細(xì)胞核基因都已喪失 。
與單細(xì)胞生物一樣 ， 它也進(jìn)化出與線粒體相關(guān)的細(xì)胞器 ， 但是它們非常獨(dú)特 ， 其內(nèi)膜上通常看不到褶皺 。 研究人員使用相關(guān)的測(cè)序和顯微鏡觀察方法觀察另一種寄生魚體的刺胞寄生蟲——Myxobolus squamalis ， 以此作為參照對(duì)比 ， 清晰呈現(xiàn)線粒體基因組變化情況 。
研究結(jié)果表明 ， Henneguya salminicola是一個(gè)多細(xì)胞生物 ， 它不需要氧氣生存 ， 但究竟它是如何幸存下來仍是一個(gè)謎團(tuán) ， 它可能從宿主體吸取三磷酸腺苷 ， 但該發(fā)現(xiàn)仍亟待驗(yàn)證 。
但是這種線粒體基因組損失與此類生物進(jìn)化總體趨勢(shì)是一致的 ， 這是一種基因簡(jiǎn)化過程 ， 經(jīng)過多年之后 ， 它們基本上從一種自由生存的水母祖先物種進(jìn)化為現(xiàn)今我們所見到的更簡(jiǎn)單的寄生蟲 。
它們已失去水母遠(yuǎn)古祖先大部分基因組 ， 但令人感到奇怪的是 ， 它們保留了一個(gè)類似水母刺細(xì)胞的復(fù)雜結(jié)構(gòu) ， 不是用于刺傷獵物 ， 而是依附于宿主 ， 從而滿足從類水母生物進(jìn)化至寄生蟲的生存適應(yīng) 。 該寄生蟲的外形非常像眼睛 ， 這個(gè)發(fā)現(xiàn)可能有助于漁業(yè)調(diào)整處理寄生蟲的策略 ， 盡管寄生蟲對(duì)人類無害 ， 但是沒有人愿意購(gòu)買身體布滿眼狀寄生蟲的鮭魚 。
這項(xiàng)最新研究具有重要意義 ， 有助于科學(xué)家深入理解生物生存謎團(tuán) ， 他們指出 ， 對(duì)厭氧環(huán)境的適應(yīng)并不是單細(xì)胞真核生物所獨(dú)有 ， 這也是從多細(xì)胞寄生物中進(jìn)化形成的 。
【首次發(fā)現(xiàn)“無氧生物”：類似水母的寄生蟲不會(huì)呼吸】Henneguya salminicola為理解生物從有氧代謝至純厭氧代謝的進(jìn)化轉(zhuǎn)變提供重要線索 ， 目前該研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上 。 （葉孤城）
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