複雜生命的存在歸功於寄生蟲?

宇宙中複雜生命是否罕見? 認為它可能罕見的觀點,是基於這樣的觀察:像我們這樣的生命——擁有龐大、能量需求高、結構複雜的細胞——其存在可能取決於地球歷史上一些非常特定且不太可能的因素。

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點



宇宙中複雜生命是否罕見? 認為它可能罕見的觀點,是基於這樣的觀察:像我們這樣的生命——擁有龐大、能量需求高、結構複雜的細胞——其存在可能取決於地球歷史上一些非常特定且不太可能的因素。 綜上所述,它們表明像地球這樣的地方在整個宇宙中可能極其罕見。 正如我在之前的文章中指出的那樣,這類論點存在一些潛在的缺陷,主要是因為我們進行事後推斷的方式。

但是,關於“稀有地球”觀點的更有力的論據之一,來自於這樣一種說法:我們的細胞動力工廠——線粒體,是大約20億年前更簡單的微生物(原核生物)極低機率合併的結果。 在這種情景中,真核生物(我們、植物、昆蟲、真菌……)複雜的細胞結構本質上始於那次極其幸運——因此在宇宙中也極其罕見——的相互吞噬和由此產生的共生關係。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。 透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事能夠擁有未來。


然而,一項新的研究提供了一個有趣的(儘管同樣未經證實的)替代方案。 弗吉尼亞大學的張旺和馬丁·吳提出,線粒體機制實際上並非來自偶然的細胞合併,或一個原核生物吞噬另一個原核生物,而是來自寄生蟲。 最初作為細菌竊取化學能的生物,最終變成提供化學能的生物——以換取進化優勢。

這個提議來自於對現代線粒體和18種密切相關的自由活動細菌之間遺傳關係的深入研究。 研究人員實際上嘗試重建最早的線粒體及其直接前體的可能代謝過程。 他們發現這些生物更有可能曾經是化學能寄生蟲,而且可能也是可移動的——帶有細菌“尾巴”或鞭毛的基因,鞭毛推動著許多微生物。

這會如何改變“複雜生命罕見”的論點? 寄生蟲在自然界中非常普遍。 事實上,正如科學作家卡爾·齊默在他的著作《寄生蟲雷克斯》中指出的那樣,從許多方面來看,地球上的生命可以被認為是受寄生蟲支配的。 而寄生蟲的美妙之處(是的,在適當的語境下,一切事物都是美好的!)在於,它們的生存完全取決於將自身植入其他生物體內。

換句話說,如果線粒體和複雜細胞是寄生蟲侵染的後期結果,那麼它們的存在也許並非如此不可能——那些祖先線粒體物種有強烈的動機去尋找宿主,而剩下的就是自然選擇。

© .