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光合作用是一項巧妙的技巧：利用光、二氧化碳和水，製造糖分和作為廢物的氧氣。這種生命的基本引擎最初出現在藍藻細菌中，科學家推測植物細胞的祖先捕獲並整合了這些生物體。數百萬年的共同進化將曾經獨立的藍藻細菌變成了質體——負責光合作用並擁有自己高度編輯的基因組的特殊細胞結構。這一假設的證據一直缺乏。但是，研究一種罕見的、新型的變形蟲——Paulinella chromatophora——的科學家已經證明，它只是最近才捕獲了它的質體，並且該質體與其藍藻細菌祖先有很多共同之處。
艾奧瓦大學的生物學家 Debashish Bhattacharya 及其同事選擇研究 P. chromatophora，因為它是唯一已知的生物體，其質體與所有現存藻類、植物和其他光合生物的質體不同。它的質體保留了獨特的細胞壁，但與宿主同時分裂，且無法獨立培養。Bhattacharya 的團隊為整個生物體生成了一個 DNA 文庫，並分離出了這種獨特質體的遺傳資訊。
研究表明，該質體與其自由遊動的親屬——聚球藻型藍藻細菌——共享許多相同的基因。事實上，它仍然包含數千個基因——例如與光合作用相關的 psbO 和固氮相關的 nifB——這些基因要麼已被整合到普通植物細胞的細胞核中，要麼已完全丟失。所有這些都表明 P. chromatophora 與其光合質體之間存在相對較近的共生關係。這種變形蟲的近親——P. ovalis——仍然以藍藻細菌為食，但尚未將它們整合進來。透過研究這種奇特的變形蟲及其新的質體，科學家們可以瞭解光合作用是如何進化的奧秘。介紹這項研究的論文於今天發表在《Current Biology》雜誌上。