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生物学家们正在目睹进化飞跃吗:一种生命形式吸收另一种生命形式?

了解内共生在藻类与细菌建立共生关系时的运作方式——这对于能量和营养交换至关重要。

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超过16亿年前

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,一个细胞吞噬了另一个细胞并使其为己所用。更具体地说,一个真核细胞

,即含有具有不同功能的独特结构的细胞,摄入了一种蓝绿细菌

,这种细菌可以做它不能做的事情:利用阳光制造糖分。这个古老的真核生物随后在其所有细胞中复制了这种细菌,使其成为细胞内环境的永久组成部分。曾经独立的微生物现在变成了叶绿体:植物细胞用来进行光合作用

的细胞结构或细胞器。从那时起,它们就一直在一起,这种吸收被称为内共生

。科学家认为,叶绿体并不是唯一曾经是细菌的细胞部分:线粒体

,即在植物和动物细胞中产生能量的细胞器,也是以同样的方式开始的,其他一些细胞器也可能是如此。现在研究人员发现了另一种有用的细菌,他们认为它正在成为另一种真核细胞——这次是藻类而不是植物或动物——的现代细胞器。研究这种关系将使科学家能够亲眼目睹内共生过程,这是他们长期以来一直推测但从未见过的。研究人员在《科学》

杂志上报道,藻类和细菌在海洋中相遇,并建立了基于营养交换的关系。藻类从阳光中获取能量并产生糖分,细菌将其用作燃料。作为回报,细菌将氮气加工成铵,这是藻类所需要的。这种转移之所以能够发生,是因为细菌和藻类紧密地生活在一起,科学家通过显微镜观察以及在细胞分选实验中两种细胞类型保持在一起的事实得知了这一点。未来,科学家预测

,两者将密不可分;藻类将吞噬细菌,细菌将失去其独立的身份,而是作为细胞器生活在藻类细胞内。剩下的将成为历史。 [via 新科学家

]

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图片来源:Thomas Geier/维基共享资源

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