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當你開始學習生物學這門學科時，你最先學到的事情之一就是生命被分為兩個獨立的域——原核生物和真核生物。原核生物體積小且呈球狀，沒有細胞核或內部組織，而真核生物體積大且多細胞，不僅包含細胞核，還包含細胞內各種各樣的其他細胞器，如線粒體、葉綠體、液泡以及諸如內質網等令人興奮的東西。
然而，正如你在上圖中看到的，即使原核細胞中沒有適當的膜結合細胞器，但這並不意味著它是一個沒有特徵的球狀物。上面的圖表顯示了一個標記為“擬核”的結構，它是細胞中 DNA 所在的區域，DNA 緊密盤繞以使其遠離細胞內部正在發生的反應。
在許多細菌細胞中發現的另一種結構是一種小的膜結合顆粒，它儲存鈣，稱為酸性鈣體。酸性鈣體最初在單細胞原生生物中發現，但後來也在一系列細菌以及真核生物中發現。這表明它們是一種相當古老的細胞內儲存鈣的方法。它們是否算作“細胞器”還有些疑問，但它們肯定暗示了原核生物內部更高水平的細胞內組織。
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不僅僅是鈣儲存，細菌細胞中也發現了小的膜覆蓋的磷酸鹽儲存。由於磷酸鹽是能量利用中的關鍵分子之一，因此磷酸鹽伏立汀顆粒是一個相當令人興奮的想法。該顆粒的特徵在於其內部酸性、高電子密度和專門的周圍膜。包圍顆粒的膜包含大量的磷酸鹽轉運蛋白，以允許在細胞使用磷酸鹽時填充和清空儲存。
關於這兩種結構有趣的是，它們廣泛存在於原核生物和真核生物中，這表明它們在兩者譜系分化之前就已進化出來。人類和細菌的最後共同祖先可能具有這些用於儲存鈣和磷酸鹽的小顆粒。然而，最後共同祖先的故事被現代真核生物都包含以前細菌形式存在的線粒體（以及植物中的葉綠體）這一事實所混淆。可能是儲存鈣和磷酸鹽的能力是由它們的原核共生體賦予真核生物的，之後它們才變成線粒體。
我個人支援這樣的假設，即這些顆粒狀的膜封閉儲存確實是細菌、古菌和真核生物的最後共同祖先的特徵。高酸性和負電性的小磷酸鹽束是非常危險的東西，不宜靠近 DNA 儲存。將它們鎖定在膜結合的囊泡中，僅在必要時釋放它們是一種明智的生存策略，這種生存策略在古代微生物世界中會賦予顯著的優勢。
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圖片來源：adonofrio 的 flickr 流（我知道沙子中的細菌與主題沒有真正的關係，但這裡有一些精彩的照片！）您也可以在這裡找到他的網站這裡。
參考文獻 1 = Seufferheld, M. (2003). 單細胞真核生物酸性鈣體樣細胞器在細菌中的鑑定。《生物化學雜誌》，278 (32), 29971-29978 DOI: 10.1074/jbc.M304548200
參考文獻 2 = Seufferheld, M., Kim, K., Whitfield, J., Valerio, A., & Caetano-Anolles, G. (2011). 液泡質子焦磷酸酶結構域和伏立汀顆粒的演化：關於酸性鈣體早期進化起源的線索。《生物學Direct》，6 (1) DOI: 10.1186/1745-6150-6-50