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“生物最早共同祖先”有新解

來源:網絡資源 2009-09-01 19:57:47

  在最新出版的《自然》雜志上,加拿大進化遺傳學專家和法國同行一起,對“地球生物的最早共同祖先”(LUCA)提出了與前人不同的見解。他們研究發現,38億年前的生物體對高溫特別敏感,并非我們通常所認為的那樣,是一種喜好溫暖或嗜熱的生物體。只是LUCA在早期地球的較高溫度環境中,找到了一個適合自己的溫度較低的生存環境。該項發現對于彌合科學界對LUCA的矛盾看法具有非常重要的意義。

  蒙特利爾大學生物信息學教授尼克拉斯?拉爾蒂洛特表示,之前人們普遍認為LU鄄CA是一種喜好溫暖或嗜熱的生物體,有點像現在生活在海洋深處熱流出口處,環境溫度高于90℃的那些古怪的生物體一樣。然而,他們的研究數據卻表明,LUCA實際上對較高的溫度非常敏感,它們當時的生存環境溫度實際低于50℃。

  拉爾蒂洛特教授領導的研究小組為找出LUCA的特征,對現代生物體的遺傳信息進行了比較。在研究中,他們找出了動物、植物、細菌之間的共同遺傳特征,然后用這些共同特征繪制出了一個生命樹,生命樹的各個樹枝代表各種不同的物種,而這些樹枝都是從同一個樹干,即LUCA這一樹干上長出的,然后他們進一步找出其基因構成特征。

  該項發現與早期地球生命是由核糖核酸(RNA),而不是脫氧核糖核酸(DNA)構成的理論相吻合。但是,核糖核酸對熱非常敏感,在早期地球較高的溫度下,核糖核酸不可能表現穩定。通過加拿大科學家最新研究工作得出的數據可以發現,LUCA在具有較高溫度的早期地球環境中,找到了一個適合自己的溫度較低的生存環境。之后,LUCA的后代們發現了更加耐熱的DNA分子,他們紛紛通過病毒,將自己的載體從脆弱的RNA轉換成了DNA,這樣使他們可以離開原來溫度較低的生存環境,逐漸進化、分離成為可適應較高溫度環境的各種不同的復雜生物體。

  該項發現的重要性首先是對之前的矛盾看法有了合理的解釋;二是證明了地球生命發展進化過程中,個別區域的低溫小環境發揮了關鍵的作用。

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