科學家揭示了解決先有雞還是先有蛋悖論的驚人解決方案

地球上的生命可能在培育出第一批動物之前就已經發(fā)展出形成胚胎的能力。

由日內瓦大學生物化學家馬琳·奧利維塔 （Marine Olivetta） 領導的一組科學家表示，一種生活在淺海淤泥中洞穴中的單細胞生物在繁殖時與動物胚胎有著驚人的相似之處。它自我分裂的方式類似于胚胎細胞分裂的過程。

有問題的生物體是一種名為帕金斯色藻，由于它已經存在了十多億年，早在第一批動物出現之前，它的存在表明生命在蛋本身之前就已經發(fā)展了對蛋的編程。

“雖然C. perkinsii 帕金斯是單細胞物種，”解釋瑞士聯邦理工學院的生物化學家 Omaya Dudin 說：“這種行為表明，早在第一批動物出現在地球上之前，該物種就已經存在多細胞協調和分化過程。

多細胞動物生物都以相同的方式開始它們的生活。兩個受精卵合并融合，開啟了細胞分裂和生長的過程。細胞分裂的初始階段稱為卵裂，在此期間，大量細胞分裂迅速發(fā)生而沒有生長，這一過程稱為回文.

這個過程的結果是一團細胞，中間是空心的，就像覆盆子一樣。這稱為囊胚.

在動物中也觀察到這一過程作為一種繁殖手段在單細胞生物中。生物體將自身分裂成多個子細胞，這些子細胞分裂并變得獨立。事實上，科學家們之前已經將兩者進行了類比。一個今年早些時候發(fā)表的論文提出魚孢子蟲可能是理解動物起源的極好模型。

這是因為魚孢子蟲代表了一類單細胞生物，它們在 10 多億年前與后來產生動物的譜系分化而來。它們不是動物，但它們密切相關，動物和魚孢子蟲之間的任何相似之處都可能在譜系分化之前從共同的祖先那里繼承下來。

今年早些時候，包括 Olivetti 在內的一個科學家團隊發(fā)表了一篇論文描述 Palintomic 繁殖C. perkinsii 帕金斯以類似于動物有絲分裂的方式。

Dudin 和他的同事進行了一項研究C. perkinsii 帕金斯– 極少數不是寄生蟲的魚孢子蟲之一 – 將其與該類的其他幾個成員進行比較，看看是否可以在回文繁殖和動物胚胎分裂之間發(fā)現任何進一步的相似之處。

他們發(fā)現，在回文之后，C. perkinsii 帕金斯形成一簇細胞，就像囊胚一樣。該菌落內至少有兩種不同的細胞類型。然后，細胞團聚物在其生命周期的很大一部分時間里都在那個囊胚狀菌落中閑逛，然后細胞最終分散并蠕動起來做自己的事情。

它與動物胚胎的發(fā)育方式驚人地相似。這表明發(fā)育可能是動物和魚孢菌之間的祖先，并且胚胎發(fā)育的遺傳編程在胚胎出現之前就已經存在。

但大自然也非常擅長復制有效的東西.有時，性狀或過程在非常不同的生物體中獨立出現，這一過程稱為趨同進化。該C. perkinsii 帕金斯似乎很不尋常;在其他魚孢子蟲中沒有觀察到。

事實上，除了一些零散的部分觀察外，沒有其他動物親戚的發(fā)育與動物胚胎或C. perkinsii 帕金斯.這表明趨同進化可能是答案;但我們也不能排除共同的祖先。

無論哪種方式，我們都有有趣的東西要學習。一方面，C. perkinsii 帕金斯可以揭示對所有動物進化起源的新見解。另一方面，它表明早期生命可用的遺傳工具包比我們想象的要通用得多。

“未來的研究對于闡明空間細胞分化是如何建立的至關重要C. perkinsii 帕金斯,"研究人員在他們的論文中寫道.“盡管如此，我們的研究表明C. perkinsii 帕金斯代表了時間和空間細胞分化之間的過渡形式，為導致動物多細胞性出現的進化機制提供了見解。

該研究已發(fā)表在自然界.

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