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Nature重磅新研究颠覆了单细胞生物进 [复制链接]

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单细胞生物怎么进化成多细胞生物?

在进化史上,有许多重大的转变,从微观的单细胞世界向多细胞动物世界的飞跃,就是其中之一。

长期存在的观点认为:多细胞动物是从类似现代海绵细胞的单细胞祖先进化而来的。

昆士兰大学的科学家6月12日发表在《nature》最新研究结果,颠覆了生物学家对动物进化史长达一个世纪的理解。

研究小组通过对所有表达的基因进行测序,绘制了单个细胞的图谱,让研究人员能够随着时间的推移比较相似类型的细胞。这意味着他们可以通过寻找每种细胞类型的“特征”,梳理出单个细胞类型的进化史。

论文图片

利用新技术来研究多细胞动物是如何进化的,发现揭示了一个惊人的事实:最早的多细胞动物可能不像现代的海绵细胞,而更像是可转换细胞的集合,即动物王国中所有细胞的曾曾曾祖母很可能与干细胞非常相似。

这明显与多年来的传统相悖。

几十年来,生物学家一直认为现有的理论是显而易见的,因为海绵领鞭毛细胞看起来非常像单细胞领鞭毛虫---后者被认为是动物现存的近亲。

但研究证实它们的转录组特征根本不匹配,这意味着它们并不是我们最初认为的动物生命的核心组成部分。

与植物和真菌相比,动物有更多的细胞类型,以非常不同的方式使用---从神经元到肌肉---细胞的灵活性从一开始就对动物进化至关重要。

多细胞生物带来了难以置信的复杂性,创造了我们今天看到的动物、植物、真菌和藻类王国。

这项技术只在最近几年才被使用,但它帮助我们最终解决了一个古老的问题,发现了一些与任何人曾经提出的完全相反的东西。

我们正在颠覆进化生物学的核心理论。

小编感悟:借助新技术,我们有机会重新想象最初产生动物的步骤,以及将单细胞转变成多细胞动物生命的基本规则。希望这一发现能帮助我们了解自身的状况,以及我们对自己干细胞和癌症的了解。

参考资料:

1.Howmulti-celledanimalsdeveloped

2.Pluripotencyandtheoriginofanimalmulticellularity

3.Evolutionarydiscoverytorewritetextbooks

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