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Nature：動(dòng)物生命進(jìn)化樹更古老的起源
點(diǎn)擊次數(shù)：2100 發(fā)布時(shí)間：2013-1-11
海綿是zui低等的動(dòng)物，這種想法一直在人們腦海中根深蒂固，然而近來基因組測(cè)序結(jié)果打破了這一傳統(tǒng)想法，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)櫛水母可能是動(dòng)物zui古老的起源，這項(xiàng)研究引起了了生物學(xué)家們的熱議。
動(dòng)物逐漸演變，從低等的海綿到如今生活在動(dòng)物園中的具有觸角、翅及聰明的動(dòng)物。這種想法形成了一種直觀感覺，以至于當(dāng)生物學(xué)家通過基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn)櫛水母是比海綿更早的海洋食肉動(dòng)物時(shí)，驚呆了。
雖然他們像海蜇一樣凝膠狀，櫛水母有自己的門，被稱為櫛水母門（ctenophores）。典型的生命樹通常將海蜇和?？鳛闄彼傅难y(tǒng)源，其中一個(gè)包含動(dòng)物的頭部和后輪（包含蛞蝓，果蠅和人類）。櫛水母通過彩虹色的纖毛滑動(dòng)，通過粘性觸須誘捕獵物。他們比海綿更復(fù)雜，擁有神經(jīng)、肌肉、組織層、光傳感器，這些都是海綿所不具備的。
“這種認(rèn)為櫛水母比海綿更早進(jìn)化的想法太*了”發(fā)育生物學(xué)家Billie Swalla表示，他是來自西雅圖華盛頓大學(xué)的從事Pleurobrachia bachei基因測(cè)序團(tuán)隊(duì)主要成員之一。但是該研究團(tuán)隊(duì)確實(shí)發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象，正如他們?cè)诿绹永Ｄ醽喼菖f金山1月3號(hào)至7號(hào)舉行的綜合與比較生物學(xué)協(xié)會(huì)年度會(huì)議所闡述。
盡管櫛水母有一定的復(fù)雜性，但Pleurobrachia基因組DNA序列確實(shí)處于動(dòng)物與生命進(jìn)化樹的zui底部。 佛羅里達(dá)大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家 Leonid Moroz表示， 他也是Swalla的同事。另一個(gè)研究小組也提出了櫛水母Mnemiopsis leidyi的基因組測(cè)序顯示，在生命進(jìn)化樹中櫛水母門要么比還秒低，要么與海綿接近。
Swalla表示：“我們一直認(rèn)為捕食者 - 獵物相互作以及感受器適應(yīng)性是在海綿起源不久后進(jìn)化而來的，現(xiàn)在我們需要我們需要設(shè)想更早的生活，如海綿、櫛水母門、以及他們之間出現(xiàn)的一切生物。”。大約5.42億年前，動(dòng)物出現(xiàn)后，數(shù)以百萬計(jì)的物種已經(jīng)滅絕，動(dòng)物的祖先看起來可能和現(xiàn)代的海綿和櫛水母不同，Swalla補(bǔ)充道。
櫛水母中基因家族、細(xì)胞信號(hào)網(wǎng)路以及基因表達(dá)的類型都證實(shí)了它的古老起源。例如，Moroz和它的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)櫛水母利用*的基因組來增長(zhǎng)神經(jīng)，以至于Moroz開玩笑的稱他們?yōu)橥庑侨恕oroz表示櫛水母可能是埃迪卡拉生物（Ediacaran organisms）的后代，埃迪卡拉生物是種出現(xiàn)在早于動(dòng)物時(shí)期的化石標(biāo)本中神秘生物。實(shí)際上，2011年，古生物學(xué)家對(duì)外宣稱他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)5.8億年前類似櫛水母的化石。
比較生物學(xué)家Andy Baxevanis，他來自馬里蘭州貝塞斯達(dá)的美國國家人類基因組研究所， 是水母Mnemiopsis基因組項(xiàng)目的，稱櫛水母是缺乏某些基因*的動(dòng)物，這些基因在產(chǎn)生具有調(diào)控基因表達(dá)的小分子RNA功能上具有重要作用。此外，海綿和櫛水母同樣缺乏其他動(dòng)物擁有的其他基因家族。
如果櫛水母出現(xiàn)在海綿進(jìn)化前，那海綿可能失去了一些他們祖先的復(fù)雜性。當(dāng)然，海綿自身或許擁有一些復(fù)雜性，只是科學(xué)家尚未發(fā)現(xiàn)，海綿可比巖石精致很多。埃德蒙頓的阿爾伯塔大學(xué)的生物學(xué)家Sally Leys解釋說。
持懷疑態(tài)度的人在想不知道是否是櫛水母的基因突變率很高，造成了櫛水母血統(tǒng)看起來比實(shí)際更接近生命進(jìn)化樹的底部。“我已經(jīng)做了分析，櫛水母門是zui有問題的類群，他們跳躍發(fā)展，這取決于你使用的基因和你選擇的動(dòng)物。”德國慕尼黑路德維希 - 馬克西米利安大學(xué)的的分子古生物學(xué)家Gert Wörheide表示。會(huì)議中，Wörheide通過比較核糖體蛋白序列的方法，繪制了生命進(jìn)化樹，在這個(gè)圖譜中，海綿仍然處于zui底部