在黑海深水区发现怪异微生物为生命的早期进化提供了新见解

时间：2021-10-09 13:52:06 来源：

从RV Pelagia的看法在黑海的远征期间。

当前的研究表明，更复杂的生命形式，包括人类，是由细菌与另一种单细胞生物（称为古细菌）的共生事件演变而来的。但是，有一个过渡时期的证据，表明在其中找不到任何地方的两种生物混合在一起。也就是说，直到现在。在黑海的深水区，科学家发现了可以使膜脂质（一种像皮肤一样围绕细胞的一层）的微生物出人意料。NIOZ和乌得勒支大学的研究人员已在著名的《 ISME杂志》上发表了他们的发现。

NIOZ研究人员Laura Villanueva。

细胞周围有一层膜脂，可以保护细胞免受环境变化（例如温度）的影响，这与我们在寒冷或暴露于阳光下时皮肤会发生变化的方式相同。首席作者和NIOZ高级科学家Laura Villanueva解释了为什么他们做出如此有趣的生物标记。“当细胞死亡时，这些脂质像化石一样保存下来，并保存着有关地球早期环境状况的古老信息。”

我们的生命之树包括小型和简单的细胞（细菌和古细菌），以及更复杂的细胞（真核生物），包括动物和人类。细菌和真核生物共有相似的脂质膜。从古细菌来看，它们的“皮肤”或膜看起来非常不同，主要是为了帮助这些微生物在极端环境中生存而设计的。

维拉纽埃（Villanueva）：“这种'脂质'，或者一方面是细菌和真核生物之间的膜差异，另一方面是古细菌，据信是在最后一个通用细胞祖先（LUCA）出现细菌和古细菌之后发生的。”

黑海2018的科研人员从RV Pelagia的Niskin瓶中采样缺氧水。

隐藏在黑海深处的失踪片

当前的主要理论是，真核生物是由古细菌与细菌细胞之间的共生事件演化而来的，其中古细菌细胞是宿主。但是，当他们的“皮肤”如此不同且没有共同血统的迹象时，该如何工作？

维拉纽埃（Villanueva）：为了解释更复杂的生命形式的产生，古细菌膜必须已经转换为细菌型膜。这样的转换可能需要过渡期，在此过渡期中两种膜类型混合在一起。

然而，直到维拉纽瓦小组在黑海深水区意外发现之前，才在微生物中发现混合脂质膜。

黑海2017年的科学船员在RV Pelagia上进行了黑海DNA DNA分析采样。

维拉纽埃（Villanueva）：“我们发现了这个难题的一个可能缺失的部分。在黑海中，大量细菌在深海中繁衍生息，缺少氧气并且硫化物浓度很高。我们发现该群体的遗传物质不仅携带细菌脂质的通路基因，而且也携带古细菌的通路基因。”

在其他紧密相关的细菌的遗传物质中也发现了这种特殊性，并支持这种产生“混合”膜的能力比以前认为的更为广泛的观点。

这一发现为所有细胞生命形式的发展提供了新的思路，并且可能对地质记录和古气候重建中古生类脂质化石的解释产生重要影响。

参考：Laura Villanueva，FA Bastiaan von Meijenfeldt，Alexander B. Westbye，Subhash Yadav，Ellen C. Hopmans，Bas E. Dutilh和Jaap撰写的文章：“桥接膜脂质体：FCB类超级细菌有潜力合成古细菌醚脂质”。 S.SinningheDamsté，2020年9月14日，《 ISME杂志》。
10.1038 / s41396-020-00772-2

荷兰皇家海洋研究所（NIOZ）和乌得勒支大学（Utrecht University）的研究小组已在享有声望的《 ISME杂志》上发表了他们的发现。

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