生物學(xué)顛覆性大發(fā)現(xiàn)：多細(xì)胞動物可能并非單細(xì)胞進(jìn)化而來

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月12日報(bào)道，澳大利亞科學(xué)家推翻了生物學(xué)家對動物進(jìn)化史百年的理解。來自昆士蘭大學(xué)的研究小組利用新技術(shù)研究多細(xì)胞動物是如何產(chǎn)生的，他們的發(fā)現(xiàn)揭示了一個令人驚訝的事實(shí)。

多細(xì)胞生物顯微圖

他們的研究表明，第一批多細(xì)胞動物可能并不像現(xiàn)代的海綿細(xì)胞，而更像是可轉(zhuǎn)換細(xì)胞的集合。也就是說，動物王國所有細(xì)胞的“高祖母”可能并非單細(xì)胞，而是與干細(xì)胞非常相似。最新發(fā)現(xiàn)將有助人類更好地理解自身的干細(xì)胞以及癌癥。

領(lǐng)毛細(xì)胞示意圖

而傳統(tǒng)的觀點(diǎn)：多細(xì)胞動物是從一個類似于現(xiàn)代海綿細(xì)胞的單細(xì)胞祖先進(jìn)化而來的，這種海綿細(xì)胞被稱為領(lǐng)細(xì)胞或襟細(xì)胞或領(lǐng)鞭毛細(xì)胞?？茖W(xué)界普遍認(rèn)為，5億多年前，地球表面的單細(xì)胞生物開始形成多細(xì)胞簇，最終變成了植物和動物。

酵母菌“細(xì)胞簇”顯微圖

同樣是物理學(xué)家組織網(wǎng)，在其2012年1月16日報(bào)道中，報(bào)道了美國明尼蘇達(dá)大學(xué)研究人員的研究成果，該實(shí)驗(yàn)室利用啤酒酵母菌成功復(fù)制了單細(xì)胞生物到多細(xì)胞體的進(jìn)化步驟，并演示了這一過渡的發(fā)生過程，這是對多細(xì)胞生物是由單細(xì)胞生物進(jìn)化而來的證明。

昆士蘭大學(xué)教授伯尼·德根領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然》雜志撰文稱，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了生物學(xué)家數(shù)百年來對動物進(jìn)化的認(rèn)知——多細(xì)胞動物是從一個單細(xì)胞祖先進(jìn)化而來的，這種單細(xì)胞祖先類似于被稱為領(lǐng)細(xì)胞的現(xiàn)代海綿細(xì)胞。

德根團(tuán)隊(duì)繪制了單細(xì)胞圖譜，對所有表達(dá)的基因進(jìn)行了測序，因此能比較同類型細(xì)胞在時間上的變化。這意味著他們可以發(fā)現(xiàn)每種細(xì)胞的“簽名”，藉此梳理出不同細(xì)胞類型的進(jìn)化歷史。

他說：“幾十年來，生物學(xué)家認(rèn)為現(xiàn)有理論是不言而喻的，因?yàn)楹＞d領(lǐng)細(xì)胞看起來非常像單細(xì)胞的領(lǐng)鞭蟲——分布于全球大洋及河流里的一種沒有神經(jīng)、只有一個單細(xì)胞的水生生物。領(lǐng)鞭蟲被認(rèn)為是動物最親近的親戚。但海綿領(lǐng)細(xì)胞和領(lǐng)鞭蟲的轉(zhuǎn)錄組簽名根本不匹配，這意味著它們不是我們原先認(rèn)為的動物生命的核心‘組件’。”

德根說：“整個進(jìn)化史中存在著各種重大轉(zhuǎn)變，包括從微觀單細(xì)胞世界到多細(xì)胞動物世界的飛躍。多細(xì)胞的復(fù)雜性令人難以置信，創(chuàng)造了我們今天看到的動物、植物、真菌和藻類。這些大型微生物與其他生物存在99%以上的差異，只有在顯微鏡下才能看到?！?/span>

研究人員表示，現(xiàn)在他們有機(jī)會重新設(shè)想第一批動物誕生的步驟，以及將單細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗉?xì)胞動物生命的基本規(guī)則。這一發(fā)現(xiàn)有望幫助人類更好地了解自己，并加深對自身干細(xì)胞和癌癥的認(rèn)識。

來源：綜合科技日報(bào)等