第7章 二域学说
- 四十亿年:我记录生命演化
- 浪浪山的小猪妖
- 2021字
- 2023-12-26 14:05:49
回到现代的徐远还是难以平复内心的激动,除了因为自己见证了生命诞生,还有一点通过自己的观察表明了二域学说的正确,并且证明世界上生命只起源了一次。
见证过露卡及其后代的繁殖能力,徐远明白像露卡、细菌和古菌这样的生命,细胞内拥有大量的反应催化酶,几天十几天就可以完成一次分裂。
纵然其他黑烟囱上也有产生生命的契机,也会和露卡产生之前一样,光是让dna完成一次解旋就需要依靠黑烟囱的一次加强的喷发,没有生化酶的参与运气好几年,运气不好可能需要十几年的时间。
一旦露卡的这些后代走出黑烟囱会迅速的占据、掠夺其他黑烟囱里的有机物,再也不会有新的生命诞生。
可以说这就是最早的生命竞争,拥有了先发优势的露卡对其他分子生命是降维式的打击。生态位一旦被占据后来者需要极大的优势才能进行竞争,而其他黑烟囱上那些可能的反应可以说弱小的离谱。
徐远彻底肯定了生命仅仅起源了一次,就是露卡。
徐远在其学生时代就被导师影响,成为了一个坚定的二域学说支持者,这次观测终于证实了徐远等一批二域学说学家是正确的。虽然这个发现无法与其他人分享,但是徐远还是无比激动,因为徐远相信实事就是实事,即使没有自己的观测,总有一天生物界会得出正确的结论。
目前生物学界关于生物种类的划分目前公认的是6个等级:界门纲目科属种。比如人类就归为动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人种。其中还有些细分的亚目、亚纲、总目、总纲等。
按照生物的演化世间一切生命都是露卡的后代,世间的所有动物界、植物界、单细胞的细菌等都应该归到露卡之下。不应该到各个界就终止。
1990年美国生物学家卡尔乌斯将世间已知的所有生命归结为3个大的分类群,将其命名为域。及真核域、古菌域、细菌域。所以这个学说也被称为三域学说。
像动物、真菌、植物这些统统都被划分为真核域,这个域的特点最为明显,首先是较之其他域拥有最大的细胞、其次是细胞内有复杂的细胞器和一个被核膜包裹的细胞核。
而细菌和古菌的结果却极为简单基本就是细胞膜包裹着一堆dna。两者的区别在于细菌的细胞膜为甘油脂、古菌的细胞膜为甘油醚。
细菌在现代是十分常见的微生物比如大肠杆菌、链球菌、金色葡萄球菌、而古菌基本全部生活在极端环境中如火山、盐沼、海底热液口附近,属于是不逆风不会玩系列。
由于三者的巨大形态差距,卡尔乌斯分到这一步就无法再往下进行。
在此之后大多数演化学家对于这个分类是不满意的,第一世界的生命源于露卡,就应该最终划分到一起,归属到露卡下面。
第二真核生物这类拥有复杂细胞器的细胞一定要通过有氧呼吸才能产生足够的能量进行维持,氧气在26亿年前才出现在地球上,按照岩石记录最早的真核生物也是诞生在这段时间。细菌和古菌的出现比这个时间提前了10多亿年。将三者相提并论确实存在问题。
这些反对者中詹姆斯A莱克提出了一种假说,表示根本就没有真核域,真核生物就是古菌的一支。真核生物虽然细胞膜与细菌类似,但是生命的底层逻辑却更接近古菌,所以真核生物就是套了一层细菌皮并氪了一堆装备的古菌。只需要分两个域就可以了,即细菌域、古菌域。这个学说也被称为了二域学说。
2010年科学家们在北欧的一片名为洛基城堡的海底热液口采集到了一种名为洛基的古菌,从中检测到了多种原本认为专属于真核生物的蛋白质。
随后类似的带有真核生物的古菌被科学家们从世界各地发掘出来,比如:索尔古菌、奥丁古菌、巴德尔古菌、海姆达尔古菌等。这些古菌理所应当的被单独归为一类——阿斯加德古菌。
这些古菌中还包括由鹏城大学高级研究院的李教授主导发现的悟空古菌。
想到这里的徐远也不禁莞尔,这些科学家们也挺中二的。突然徐远想到了什么,打开了电脑,在自己撰写的报告上恶趣味将露卡演化的细菌和古菌命名为帝俊细菌和太一古菌。
虽然从分子生物学上看,阿斯加德古菌中的海姆达尔古菌和悟空古菌可以直接视为真核生物的表亲。但是阿斯加德古菌和真核生物分家了起码28亿年的时间。28亿年的历史足以让双方的基因变得面目全非,完全不挨着的两个生物在这个时间内突变的有部分基因相似也不是没有可能。
二域学说本身来说比较符合演化逻辑,加之徐远导师与李教授一脉相承,徐远自然也深受影响坚持二域学说。
回忆到此徐远也不得不感慨,时间真是世间最具毁灭性的大杀器,哪怕是刻在我们基因中的身世也终会在时间的长河下冲刷的无影无踪。玩弄时间者终会被时间玩弄。
这次回溯观测徐远也证实了露卡演化出了的2支分支,细菌与古菌,二域学说是没有问题。
结束了自己的回忆,徐远开始撰写完整的观测报告,记录露卡的完整演化。
几天过去徐远的报告基本撰写完毕,此次寻找露卡的任务基本完成,但是演化之路并未中断,其中还有很多不清不楚的地方,徐远希望能够彻底弄明白,完善自己的观测报告。
不单是要完美的完成任务,更是作为一个科研工作者的坚持,既然存在疑问并且还有解答疑问的机会,徐远那颗沉寂了许久的科研之心不允许他就此打住。况且生物的演化是如此的精彩,徐远已经渐渐地爱上这种观测。
几天过后,休息时间已经满足,徐远再次开始回溯。