单细胞生物如何以及为何演变成多细胞生命
纵观地球上的生命历史,多细胞生命多次从单细胞进化而来,但解释这是如何发生的,是我们这个时代的主要进化难题之一。然而,科学家们现在已经完成了对最重要的模式生物之一Gonium pectorale的完整DNA的研究,Gonium pectorale是一种仅包含16个细胞的简单绿藻。
这种微观有机体有助于填补我们理解中的进化空白。这个为期两年的研究项目是堪萨斯州立大学,亚利桑那大学和东京大学以及智慧大学之间的全球合作。它在着名的自然通讯杂志上有记录。爱德华大学分子医学与血液学系和进化研究所的研究员皮埃尔·杜兰德是该项目的合作者之一。“从单细胞生命到多细胞生命的演变是一个大问题。它改变了地球永远的方式。从蠕虫到昆虫,恐龙,草,开花植物,hadedas和人类,你只需环顾四周,看看非凡多细胞存在的形式,“杜兰德说。
“很难解释这是怎么发生的,因为发生这种情况并不是一件容易的事。因此,诸如'为什么单细胞在多细胞性开始的时候一起生活在群体中,当它们处于健身劣势时?' 我们挑战了很长一段时间,“杜兰德说。我们仍然不知道大多数答案,但这个项目肯定填补了我们目前理解中的一个空白。有许多模型系统用于研究多细胞性,但没有什么比volvocine绿藻更好,这是G. pectorale所属的组。
“在生命的所有领域中,多细胞性的进化过渡已经发生过很多次,但这种转变的进化历史还不是很清楚。但是,volvocine 绿藻包括多种多样的单细胞,殖民和多细胞物种,”杜兰德说。 有许多不同程度复杂性的volvocines成员,因此可以检查多细胞性道路上的不同阶段。最近(在第一次恐龙出现的三叠纪时期),并且进化时期并没有丢失多细胞的奥秘。
报道了Gonium pectorale的基因组测序,科学家发现了一些调节细胞生长和分裂的基因。这一发现有助于解释单个细胞如何一起生活在一起 - 这是通往多细胞存在的最早步骤之一。
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