我们的祖先真的是单细胞生物吗?

微观生命

长期以来,人们一直认为多细胞动物是由类似现代海绵细胞的单细胞进化而来的,而近日,来自澳大利亚昆士兰大学的科学家利用新技术研究了多细胞动物的进化方式,结果与此前的结论完全不同,颠覆了人们对动物进化史长达一个世纪的理解。

通讯作者Bernie Degnan教授表示,他们的结果与多年来的传统观点相悖。他说:“我们发现,最早的多细胞动物可能不像现代的海绵细胞,而更像是干细胞的集合。动物王国中所有细胞的曾曾曾祖母很可能与干细胞非常相似。这很容易理解,与植物和真菌相比,动物有更多的细胞类型——从神经元到肌肉,都各自发挥着不同的功能。细胞的灵活性从一开始就对动物进化至关重要。”

这一发现颠覆了长期以来人们对进化的理解。Degnan教授说:“进化史上曾出现过多次重大的转变,包括从微观的单细胞世界向多细胞动物世界的飞跃。多细胞生物具有难以置信的复杂性,并最终创造了我们今天看到的动物、植物、真菌和藻类王国。这些大型生物与显微镜下才能看到的微观生物的生物多样性差异超过99%。”

研究小组绘制了单个细胞的图谱,并对所有表达的基因进行测序,以比较不同时间内相似类型的细胞。通讯作者、副教授Sandie Degnan认为,他们可以通过寻找每种细胞类型的“特征”,梳理出单个细胞的进化史。

她说:“几十年来,生物学家一直认为现有的理论是理所当然的,因为海绵后鞭毛虫细胞看起来非常像单细胞后鞭毛虫——这种生物体被认为是动物现存的近亲。但它们的转录组特征根本不匹配,这意味着它们并不是我们最初认为的动物生命的核心组成部分。”

“这项技术只在最近几年才被使用,但它帮助我们最终解决了一个古老的问题,发现了一些与现有理论完全相反的东西。现在我们正在颠覆进化生物学的核心理论。我们有机会重新思考最初产生动物的步骤,以及将单细胞转变成多细胞动物生命的基本规则。”

Degnan教授说,他希望这一发现能帮助人类了解自己的处境,并增强研究人员对干细胞和癌症的了解。

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编译:花花

审稿:雷鑫宇

责编:张梦

期刊来源:《自然》

期刊编号:0028-0836

原文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190612141436.htm

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