一种在地球上最严酷环境中繁衍生息的奇异新生物,正挑战进化论

在看似不适宜居住的“外星”环境中,一种非凡的新生物的发现,揭示了多细胞生命的进化及其与细菌相互作用方式的新见解。
研究人员在加利福尼亚州东部的咸水莫诺湖中发现了一种名为Barroeca monosierra的新领鞭毛虫物种,该物种除了拥有自己独特的微生物群外,还被发现能够形成多细胞群落。
加州莫诺湖的“外星人”
莫诺湖不仅以其高盐度而闻名,还因其高浓度的有毒砷和氰化物而臭名昭著。这种极端恶劣的环境使其成为研究人员寻找此前未被记录的生命形式的特殊目的地。湖中耸立着由碳酸钙矿物质长期积累形成的凝灰岩柱,构成了一幅宛如外星世界的奇特景象,也因此常被比作“外星”环境。
加利福尼亚州莫诺湖的凝灰岩柱(图片来源:Vezoy/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0)
然而,新发现的领鞭毛虫及其形成菌落和容纳微生物群落的独特能力,为研究早期多细胞生命及其随时间的演化提供了一个潜在的重要新模型。
这些新发现或许还有助于揭示生物体与细菌之间相对复杂的相互作用。
位于加州东部内华达山脉的莫诺湖,是一个生物稀少的地方。但这并不意味着那里完全没有生物生存,尽管最成功的通常是卤虫和碱蝇等物种。
加州大学伯克利分校的研究人员最近在湖泊进行的研究中,发现了一种新的微小生物,它本身并不完全算作动物,尽管它与动物密切相关。
多细胞群落和早期生活
像巴罗卡单环鞭毛虫这样的领鞭毛虫能够形成与高等生物胚胎有些相似的多细胞群体,它们或许能为研究人员提供一个独特的窗口,了解6.5亿多年前地球上的生命是如何起源的。

截屏
伯克利研究人员最近的一项发现最令人惊讶之处在于,单环鞭毛虫(B. monosierra)是研究人员发现的首个能够与细菌维持物理共生关系的领鞭毛虫,而不仅仅是依靠细菌生存。这一独特的发现表明,单环鞭毛虫可能是已知最简单的能够拥有微生物组的生物体之一,这为研究人员提供了一种研究早期真核生物与细菌相互作用的方法。
加州大学伯克利分校教授妮可·金(Nicole King)研究领鞭毛虫,以此揭示动物进化之前地球上存在的早期生命形式。她说,观察像B. monosierra这样的生物与细菌之间的相互作用,可以让我们重建地球生物历史的遥远方面。
“动物是在充满细菌的海洋中进化而来的,”金在最近的一份声明中说。“如果你想想生命之树,就会发现所有现存的生物在进化过程中都彼此相关。”
“所以,如果我们研究现存的生物,那么我们就可以重现过去发生的事情。”

B. monosierra 菌落(图片来源:Alain Garcia De Las Bayonas,Nicole King 实验室)。
对于像金这样的研究人员来说,了解早期动物或类似动物的生物与细菌之间相互作用的起源,也有助于我们了解复杂系统(如人类微生物组)随时间推移的形成。
随着研究的深入,金和她的同事们表示,他们计划将B. monosierra作为一种“模型生物”,帮助他们更深入地探索生物的进化。金希望这能为我们了解地球上的早期生命如何在通常非常苛刻的环境中适应和繁荣提供新的见解,这与现代莫诺湖的栖息地非常相似。
此外, B. monosierra的存在也可能暗示着其他新型生命形式的存在,它们已经成功适应了莫诺湖高盐度和其他恶劣环境的要求。
研究团队在mBio杂志上发表的一篇新论文中描述了他们关于B. monosierra 的研究成果,强调了它在弥合我们对进化生物学理解的差距方面的潜力。
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