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我是斜杠青年 ， 一个热爱自然科学的“杂食性”学者！
强力细胞器是像我们这样更复杂细胞进化的驱动力还是后期添加物？
在生命起源后的数十亿年里 ， 地球上唯一的生物是类似于当今细菌的微小原始细胞 。 但是 ， 15亿多年前 ， 发生了一件了不起的事情：其中一个原始细胞属于古菌 ， 吞噬了另一种细胞——一种细菌 。
这种细菌没有被消化 ， 而是在生物学家所谓的内共生体中永久居住在其他生物体内 。 最终 ， 它完全融入其古老的宿主细胞 ， 成为我们今天所知的线粒体 ， 是细胞的关键能量产生成分 。
长期以来 ， 它的获取一直被视为自生命起源以来最重要的进化飞跃的关键一步：从早期原始细胞或原核生物过渡到更高生物或真核生物（包括我们自己）的更复杂的细胞 。
你可以在大多数生物学教科书中找到一个完整的故事——但它有那么简单吗？在过去几年里 ， 新的证据挑战了线粒体在这种过渡中起着开创性作用的概念 。 对第一批真核生物现代亲属基因组进行测序的研究人员发现了许多意想不到的基因 ， 这些基因似乎既不是来自宿主 ， 也不是内共生体 。 一些科学家认为 ， 这可能意味着第一批真核生物的进化涉及两个以上的伙伴 ， 发生得比怀疑的要慢得多 。
其他人还认为没有理由放弃线粒体的获取是引发真核生物快速进化的火花的理论——亿万年后 ， 产生了植物、动物、脊椎动物和人类 。 来自基因组学和细胞生物学的新证据可能有助于解决辩论 ， 同时也指出仍然需要填补的知识差距 ， 以了解我们祖先的基本事件之一 ， 即复杂细胞的起源 。
来源：科学期刊
原核细胞——现代细菌和古菌——往往又小又简单 ， 内部结构很少 。 真核细胞 ， 如现代植物和动物的真核细胞要复杂得多 。 它们有许多内部结构或细胞器 ， 可以履行特定功能 。
神秘的附加功能
神秘基因出现了 ， 当时包括巴塞罗那超级计算中心的进化基因组学家托尼·加巴尔东和他的同事在内的研究人员利用当今廉价的基因测序技术来探索各种真核生物的基因组 ， 包括早期真核生物的几个晦涩、原始的现代亲属 。
他们希望找到基因 ， 其谱系可以追溯到古宿主或线粒体祖先 ， 线粒体祖先是被称为α蛋白细菌的群体的成员 。 但令他们惊讶的是 ， 科学家还发现了似乎来自各种其他细菌的基因 。
Gabaldón及其同事假设 ， 真核生物的细胞祖先从各种合作伙伴那里获得了这些基因 。 这些伴侣可能是后来丢失的额外内共生体 ， 也可能是自由生活的细菌 ， 通过一个称为水平基因转移的常见过程将一个或几个基因传递给祖先宿主 。 他们建议 ， 无论哪种方式 ， 导致真核生物的探戈涉及两名以上的舞者 。
Gabaldón在2021年微生物学年度评论中写道：“现在很明显 ， 还有其他合作伙伴做出了额外的贡献” 。
很难确切知道这些古老的异物基因来自哪里 ， 因为已经过去了很长时间 。 但坦佩亚利桑那州立大学进化细胞生物学家John McCutcheon在2021年《细胞和发育生物学年度评论》中撰写了关于内共生进化的文章 ， 他在文章中提到 ， 还有更多最近、更松散的内共生体更容易识别外来基因的起源 。 通过类比研究这些可能会让我们有机会了解线粒体和第一批真核生物是如何进化的 。
来源：科学期刊?
真核生物起源于被称为古菌的原始细胞 ， 这些细胞最终获得了复杂的特征 ， 如称为细胞器的内部膜结合结构——但对事件的确切顺序知之甚少 ， 许多被认为处于中间阶段（X）的物种现已灭绝 。 特别是 ， 科学家仍在争论导致线粒体的古代共生是发生在这个过程的早期——这表明这是一个关键的触发因素——还是后来的完善 。
细胞伴侣
一个主要的例子是被称为粉虫的昆虫和两种细菌内同胚层之间约1亿年的合作关系 ， 一种嵌套在粉虫的细胞中 。 （内雄酮酸是粉虫无法从饮食中获得的必需氨基酸 。 ）
根据基因组分析 ， McCutcheon和他的同事发现 ， 粉虫的代谢途径现在是一种马赛克 ， 由起源于虫子本身、与内共生体一起进入或通过从环境中其他微生物水平转移中提取的基因组成 。
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