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第33会合点

2020年6月30日  来源:祖先的故事 作者:理查德·道金斯 提供人:huangtang13......

蜷丝球虫加入。直到2008年这个会合点才为人所知,而人们对这两个物种的认识也早不了多少。图中的剪影显示的是一只小球虫用细丝抓住了两个细菌。

蜷丝球虫

除非你是一位动物学家,否则你很可能没有听说过我们在上个会合点遇到的领鞭毛虫,这是情有可原的。但是,即使你是一位动物学家,你也很有可能没有听说过在第33会合点加入我们的这一对远房亲戚。小球虫(Ministeria)和快孢子虫(Capsaspora)是一对单细胞原生动物,分别于1997年和2002年被科学界认识。2008年,奥斯陆大学的一个团队和牛津大学的极其勤劳的汤姆·卡瓦利耶–史密斯(Tom Cavalier-Smith)一起,搜集了相关的遗传学证据,证明它们是彼此最亲密的亲属,并一起加入我们的朝圣之旅。[5]

这两种生物的细胞表面都延伸出细长的丝,这两个物种所属的纲即蜷丝球虫纲(Filasterea)正得名于此。此外,有人认为这些纤细的触手是我们在前两章遇到的领细胞的鞭毛的前身。因此33号共祖的所有后代,包括我们自己,现在都被称为“蜷丝生物”(Filozoa)。

这两种生物虽然都长着细丝而且有密切的遗传关系,可它们的生活方式却完全不同。小球虫的全名是Ministeria vibrans,被发现于离南安普顿不远的英格兰南部近海,自由地漂浮在海水中,用它的细丝从周围的海水中诱捕细菌,然后囫囵吞掉。而有一种快孢子虫(Capsaspora owczarzaki)生活在一种淡水蜗牛的循环系统中,不能独立生存。并非任何蜗牛物种都适合做它的宿主,而是只有一种寄生了会导致血吸虫病(schistosomiasis)的扁虫的蜗牛才行。这种使人虚弱的疾病(你可能听过它的另一个英文名字bilharzia)是全球数亿人的沉重负担。这种快孢子虫对蜗牛有利,它用丝状触手杀死这种扁虫的幼虫并把它们吃掉,使得蜗牛在某种程度上能有限地抵抗这种疾病。这对我们也有好处。

与我们先前遇到的那些令人眼花缭乱的物种组合相比,冒昧地讲,这两种神秘的原生动物似乎有点无趣。但是它们的DNA却并非如此。首先,让我们做一个简单的背景介绍。从不起眼的单细胞原生动物到庞大的多细胞生物,这种复杂性的跃迁依赖于许多新能力的进化:识别细胞并将其结合在一起的能力、细胞间传递信号和物质的办法,以及启动与关闭特化的发育路径的手段。所有这些能力都编码在我们的DNA里,遗传学家们已经发现了许多相关的基因。我们很自然地对这些基因的进化起源很感兴趣,而最初的线索来自领鞭毛虫的相关序列。它们的基因组里包含一些相关的基因家族,但也有许多基因家族不见踪影。

缺失的几个重要基因家族,特别是参与细胞信号转导的基因,被认为是动物的独特发明。直到最近这些基因被发现存在于快孢子虫的基因组中,我们才意识到,这些基因里有许多实际上更加古老,只是在领鞭毛虫的基因组里丢失了。虽然尚不清楚这些基因在我们的单细胞亲戚的体内扮演什么角色,但看起来它们可能被这些原生动物用于局部环境的感知与交互,而并非一定要形成群落。

随着我们不断加深对这些近亲的了解,我们能够确定哪些遗传学变化确实是动物特有的(现在看来主要涉及调控基因以及参与运动的基因)。宽泛地讲,未来的动物学家甚至可以建模模拟我们祖先的基因的形式和功能,这就好比从基因组的角度重建我们的共祖。我们在这个会合点遇到的这些不起眼的小生物可能会帮助我们了解动物如何变成以及为何是现在这个样子。

当我们从这里继续逆着时光前行,一些更神秘的物种成员(以前被统称为原生动物)将陆陆续续加入我们的朝圣队伍。与它们一同加入队伍的还有多细胞生物的主要代表,比如真菌和植物。我们将不断遇到许多不起眼的生物,可能还有更多的物种尚未被发现。我们不应该为此感到沮丧,相反,这应该值得庆祝,在自然界不为人知的角落里还存在着更多的会合点。在这场地质时间尺度上的深度回溯旅程中,它们几乎是我们了解地球上主要生命类群起源的唯一线索。

蜷丝球虫

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