第6章 古菌與細(xì)菌
- 四十億年:我記錄生命演化
- 浪浪山的小豬妖
- 1348字
- 2023-12-25 11:38:00
記錄到露卡的誕生后,徐遠(yuǎn)繼續(xù)觀察著,目前露卡面臨的最大問題就是沒有自由,一旦海底火山熱液口停止噴發(fā)或黑煙囪巖壁坍塌,生命的一切就都結(jié)束了。
為了進(jìn)一步的了解露卡的發(fā)展,徐遠(yuǎn)開啟了加速模式。時(shí)光飛逝,經(jīng)過(guò)了億萬(wàn)斯年的繁衍,露卡的后代遍布整座黑煙囪。所有溫度環(huán)境適宜的巖石細(xì)胞內(nèi)都住滿了露卡。
徐遠(yuǎn)通過(guò)微觀視野發(fā)現(xiàn)在生命循環(huán)的過(guò)程中,三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的副產(chǎn)物乙酰和丙酮酸發(fā)生了堆積,然而堆積的丙酮酸和乙酰生成了甘油和脂肪酸。再加上這個(gè)熱液口周圍大量的磷酸鹽被用來(lái)制造核酸和三磷酸腺苷(atp)。磷酸鹽成了細(xì)胞內(nèi)最常見的無(wú)機(jī)小分子。
于是作為三羧酸循環(huán)的副產(chǎn)物加上富余的磷酸鹽就產(chǎn)生了磷脂。隨著生命循環(huán)的積累越來(lái)越多的磷脂被產(chǎn)生了出來(lái)。
磷脂作為一種脂質(zhì)不溶于水,且處于液體狀態(tài)。具體的結(jié)構(gòu)為一端是親水的磷酸另一端是疏水的長(zhǎng)鏈脂肪酸,中間夾雜一個(gè)極小的甘油。
作為循環(huán)的副產(chǎn)物磷脂自然就被排擠到系統(tǒng)的邊緣地帶,由于磷脂的狀態(tài)自然而然的就聚集起來(lái)貼合到系統(tǒng)的邊緣——巖壁腔室的內(nèi)壁上。隨著副產(chǎn)物的不斷增多整個(gè)巖壁都鋪滿了磷脂分子形成了一層疏水的薄膜。
隨著一個(gè)巖石細(xì)胞被填滿,新的露卡通過(guò)巖石縫隙流動(dòng)到其他巖石細(xì)胞內(nèi),這期間就帶走了一部分巖壁上的磷脂薄膜。
隨著時(shí)間的推移露卡的一支后代發(fā)生了明顯的變異徹底馴服了這個(gè)磷脂分子,并在此基礎(chǔ)上又增加了一層磷脂分子,終于演化成了一個(gè)由兩層磷脂分子組成的薄膜——磷脂雙分子層細(xì)胞膜。
這層細(xì)胞膜由兩層磷脂分子組成,親水的磷酸根位于膜的兩側(cè),中間夾著疏水的長(zhǎng)鏈脂肪酸。由于組成這層細(xì)胞膜的磷脂中含有甘油,所以也叫甘油磷脂或甘油酯。
擁有了細(xì)胞膜不僅僅代表生命可以移動(dòng)到其他溫度不太合適的巖壁上,還代表著之前用于提供能量的酸堿中和反應(yīng)可以更加的可控和持續(xù)。新的結(jié)構(gòu)使得這個(gè)新的生命繁衍速度更加的快速。
徐遠(yuǎn)知道露卡的使命已經(jīng)結(jié)束,新的物種已經(jīng)在露卡的基礎(chǔ)上演化完成,它就是真細(xì)菌。
現(xiàn)代生物特別是脊索生物的細(xì)胞膜基本還維持著這個(gè)結(jié)構(gòu),雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是磷脂雙分子層可以通過(guò)不斷的加入蛋白質(zhì)來(lái)改變其構(gòu)型和性質(zhì),就像一款經(jīng)典的游戲一樣可以通過(guò)加入dlc來(lái)發(fā)生大的改變。
于此同時(shí)露卡的另一個(gè)演化支也通過(guò)幾乎相同的方式馴服了另一種細(xì)胞膜——甘油醚。從而產(chǎn)生了一個(gè)新的物種古菌。甘油醚一種兩端都是親水性的糖脂,它的一端是甘油,另一端是雙糖,都是親水性的,能夠以單層膜的形式存在。
徐遠(yuǎn)知道雖然現(xiàn)代大多數(shù)動(dòng)物、植物、真菌等生物的細(xì)胞膜與細(xì)菌一致,但是這些生物的祖先卻并不是真細(xì)菌而是他的兄弟古菌。
幾乎在同一時(shí)間露卡演化出了兩個(gè)物種真細(xì)菌和他的兄弟古菌。
看著兩個(gè)搖搖晃晃的細(xì)胞從巖壁中走出,向著原先不那么適合露卡的巖壁發(fā)展,徐遠(yuǎn)欣慰的笑了起來(lái)。誰(shuí)能想到就是這兩個(gè)兄弟會(huì)在未來(lái)幾十億年的時(shí)間內(nèi)演化出一個(gè)多姿多彩的生命世界呢?
不過(guò)目前還來(lái)不及思考這么遙遠(yuǎn)的未來(lái),當(dāng)務(wù)之急一個(gè)巨大的問題就擺在了細(xì)菌和古菌兩兄弟面前,離開了海底熱液口,生命所需的物質(zhì)雖說(shuō)蠻荒地球的還是有不少存量,但是火山的能量可是沒辦法打包的。能量從哪來(lái)就是兩兄弟迫在眉睫需要解決的問題。
不過(guò)徐遠(yuǎn)明白生命既已開始,演化不會(huì)停止,他相信在周圍熱液口附近定居的兩兄弟一定能找到方法。
隨著回溯儀的提示徐遠(yuǎn)確認(rèn)了一下時(shí)間,38億年太古宙(始太古代)便結(jié)束了此次投影。