自然科普:5.55億年前的海洋生物基因仍存在人體中
來源:新浪科技
發(fā)布時間:2021-03-26
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最新一項研究表明,盡管我們一點都不像,但是我們最重要的一些基因可能是一些早已滅絕海洋生物的“遺物”。

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  5.55億年前,地球原始海洋中生活著像樹葉、淚珠和卷繩的無頭海洋生物,它們體長大約10厘米左右,通常在海底棲息捕食,盡管它們外形奇特,但最新研究表明它們是現(xiàn)代人類的“遠古祖先”,它們的基因仍存在于人體之中。

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  目前,最新一項研究表明,盡管這些原始動物和我們一點都不像,但是我們最重要的一些基因可能是這些早已滅絕海洋生物的“遺物”。這些地球最早、最原始的生物形狀頗似樹葉,可能擁有決定身體對稱性、感覺器官和免疫系統(tǒng)的基因,以上基因至今仍存在于人體。

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  怪異遠古海洋生物

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  這些埃迪卡拉紀生物都是在海底搜尋食物的底棲物種,其外形非常特殊,其中還有一些可以變形的生物,被命名為葉狀形態(tài)生物(rangeomorphs),它們的外形頗似樹葉,以至于科學家?guī)资暌詠硪恢睜幾h該生物是否是動物。

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  研究報告作者、美國弗吉尼亞理工大學博士后研究員斯科特·埃文斯稱,這些遠古海洋生物非常奇怪,它們看起來并不像我們傳統(tǒng)認知的動物。

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  多數(shù)埃迪卡拉紀生物比較簡單,可能比海綿生物進化早一兩代,因為它們有神經(jīng)和腸道系統(tǒng),但在當時它們的存在代表著地球生物的巨大進化飛躍,埃迪卡拉紀生物是最早存在的多細胞動物,使它們成為所有現(xiàn)代動物的遠古祖先。

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  其怪異和缺乏鮮明特征使得科學家很難確定它們處于生命進化樹的頂端位置,因此埃文斯和加州大學地質(zhì)學教授瑪麗·德羅塞爾、美國國家自然歷史博物館研究生物學家道格拉斯·歐文展開了深入分析,他們從澳大利亞內(nèi)陸的化石采集區(qū)發(fā)現(xiàn)的40多種已知埃迪卡拉物種中挑選了4種具有生物多樣性代表的物種化石。

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  他們的目標是找出這些原始生物與現(xiàn)代物種的相關(guān)性,以及它們之后進化成哪些物種的重要線索,挑選的4種類型生物分別是:具有靜脈紋理、橢圓外形的狄更遜水母屬生物、淚珠狀金伯拉蟲、完全不能移動的風車狀三星盤蟲、蠕蟲狀生物(埃文斯幫助發(fā)現(xiàn)的)。

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  這4種來自埃迪卡拉紀的代表生物表明,它們并不具有人們傳統(tǒng)認知的生物結(jié)構(gòu),其完全不同于現(xiàn)代生物,盡管它們沒有頭部和腿部,但仍然擁有一些當代生物仍存在的基本特征,例如:其中3個生物是從左至右身體對稱,并且呈節(jié)狀。

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  雖然研究人員不可能直接檢查它們的遺傳基因成分及發(fā)育特征,例如:對稱狀結(jié)構(gòu),表明現(xiàn)代動物最重要的基因——高等級調(diào)控基因,存在于這些古老生物體內(nèi)。

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  埃文斯稱,發(fā)育生物學家了解到所有正背面或者左右側(cè)對稱的生物,都是基于相同的基因元素,我們可以用該事實證明,如果這些埃迪卡拉紀生物擁有這些相同特征,那么它們可能是由相同基因控制的。

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  “基因腳手架”

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  調(diào)控基因?qū)⒔視云渌虻木唧w作用,因此,雖然現(xiàn)代動物存在形成眼睛的基因,但它們也有一組調(diào)控基因,控制眼睛的觀察方向,調(diào)控基因會決定身體哪一部分會變成頭部,哪一部分會變成四肢,狄更遜水母屬生物對稱的身體從中線延伸出隆起的脊狀突起,這表明復(fù)雜身體基因腳手架已存在,即使所有這些身體部分在功能上是相同的。

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  這與現(xiàn)今所有身體對稱生物身體上發(fā)現(xiàn)的基因腳手架是相同的,埃文斯指出,我們發(fā)現(xiàn)這些基因?qū)σ褱缃^5億年的遠古生物起到重要作用,這讓我很感興趣。該研究報告發(fā)表在2月24日出版的《英國皇家學會學報B刊》上,目前研究人員并未止步于調(diào)控基因研究,他們預(yù)測,許多與神經(jīng)和肌肉等復(fù)雜特征有關(guān)的基因可能也隱藏在埃迪卡拉紀生物基因組中。

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  相關(guān)化石證據(jù)表明,這些生物大多數(shù)是主動覓食,而不是被動地從環(huán)境中過濾食物,這也間接證實,它們攜帶的基因可以構(gòu)建基本的神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官,使它們能夠從海底探測和收集食物。

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  同時,他們發(fā)現(xiàn)一些狄更遜水母屬生物化石上有疤痕,暗示它們能夠通過程序性細胞死亡過程修復(fù)自身受損組織,同樣,所有身體功能都是由基因控制的,而基因是動物免疫系統(tǒng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。


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