對所有復(fù)雜生活的祖先的新見解
由布里斯托大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家小組為古細(xì)菌的起源提供了新的見解,古細(xì)菌是一種簡單的細(xì)胞生物,是所有復(fù)雜生命的祖先。古菌是地球上最具遺傳和生態(tài)多樣性的微生物群之一。
它們在令人眼花繚亂的各種棲息地中茁壯成長,從熟悉的土壤和海洋到荒涼無奇的棲息地,如黃石國家公園的沸騰酸池。
該研究為古菌提供了一種新的進(jìn)化樹,有助于理解它們的生物多樣性,并為化石記錄中未保存的地球生命早期歷史提供了一扇新窗口。這項(xiàng)工作發(fā)表在PNAS上。隨著直接從環(huán)境中測序基因組的新技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多新的古菌群。
來自地球科學(xué)學(xué)院的湯姆威廉姆斯博士說:“雖然這些基因組大大提高了我們對古菌種類多樣性的理解,但迄今為止它們未能使該群體的進(jìn)化歷史變得清晰。
“這是因?yàn)?,與其他微生物一樣,古菌經(jīng)常通過側(cè)向基因轉(zhuǎn)移從遠(yuǎn)緣相關(guān)的生物體中獲取DNA,這可能會(huì)極大地復(fù)雜化進(jìn)化史的重建。”
然而,在他們的新工作中,威廉姆斯博士及其同事使用了一種新的統(tǒng)計(jì)方法,該方法結(jié)合了許多不同古菌基因組中發(fā)現(xiàn)的數(shù)千種基因的信息,表明橫向基因轉(zhuǎn)移事件實(shí)際上可以用于及時(shí)定向樹,解決進(jìn)化樹中最深的關(guān)系。
通過確定在古細(xì)菌進(jìn)化過程中首先出現(xiàn)哪些基因,新樹對最早的古細(xì)菌的基本生物化學(xué)做出了明確的預(yù)測,這些細(xì)胞可能已經(jīng)存在超過35億年前:這些細(xì)胞可能使用Wood-Ljungdahl途徑制造能量這是一種生化途徑,今天不僅存在于古細(xì)菌中,而且存在于細(xì)菌中,這是另一種主要的微生物群。
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