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科学家为古细菌改良进化生命之树

来自英国,法国,匈牙利和瑞典的国际研究人员小组对古细菌的起源提供了新的见解,古细菌是所有复杂生命的始祖,简单的细胞有机体。

该古是细胞生命的主要领域之一,并可能有生命的最古老的形式:在叠层石太古细胞的推测化石已经近35十亿年前追溯到。

像细菌一样,这些微生物是原核生物,这意味着它们的细胞中没有细胞核或任何其他细胞器。

从令人熟悉的土壤和海洋到荒凉荒芜的怪异栖息地,它们繁衍生息。

它们在现代生物地球化学循环中起着重要作用,对于真核细胞起源的辩论至关重要。但是,由于涉及到巨大的时间跨度,因此了解它们的起源和进化史具有挑战性。

为了找到古细菌树的根并解决最早的古细菌细胞的代谢问题,布里斯托大学的研究员汤姆·威廉姆斯博士和合著者应用了一种新的统计方法,该方法利用了基因家族进化模式中的信息。

威廉姆斯博士说:“随着直接从环境中测序基因组的新技术的发展,已经发现了许多新的古细菌群体。”

“但是,尽管这些基因组极大地改善了我们对古细菌多样性的理解,但迄今为止,它们仍未能使该群体的进化史更加清晰。”

“这是因为,与其他微生物一样,古细菌经常通过侧向基因转移从远缘的生物中获取DNA,这会使进化史的重建变得非常复杂。”

通过确定哪些基因在古细菌的进化过程中最先出现,新的进化树对最早的古细菌的基本生物化学做出了明确的预测,古细菌的细胞可能已经存在了35亿年前。

“对根茎树的代谢重建表明,古细菌是厌氧菌,可能具有通过伍德-隆达尔途径将二氧化碳还原为乙酸盐的能力,如今,这种生化途径不仅存在于古细菌中,而且还存在于细菌中,另外一种主要微生物。”作者说。

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