第7章 二域學說
- 四十億年:我記錄生命演化
- 浪浪山的小豬妖
- 2021字
- 2023-12-25 18:00:00
回到現代的徐遠還是難以平復內心的激動,除了因為自己見證了生命誕生,還有一點通過自己的觀察表明了二域學說的正確,并且證明世界上生命只起源了一次。
見證過露卡及其后代的繁殖能力,徐遠明白像露卡、細菌和古菌這樣的生命,細胞內擁有大量的反應催化酶,幾天十幾天就可以完成一次分裂。
縱然其他黑煙囪上也有產生生命的契機,也會和露卡產生之前一樣,光是讓dna完成一次解旋就需要依靠黑煙囪的一次加強的噴發,沒有生化酶的參與運氣好幾年,運氣不好可能需要十幾年的時間。
一旦露卡的這些后代走出黑煙囪會迅速的占據、掠奪其他黑煙囪里的有機物,再也不會有新的生命誕生。
可以說這就是最早的生命競爭,擁有了先發優勢的露卡對其他分子生命是降維式的打擊。生態位一旦被占據后來者需要極大的優勢才能進行競爭,而其他黑煙囪上那些可能的反應可以說弱小的離譜。
徐遠徹底肯定了生命僅僅起源了一次,就是露卡。
徐遠在其學生時代就被導師影響,成為了一個堅定的二域學說支持者,這次觀測終于證實了徐遠等一批二域學說學家是正確的。雖然這個發現無法與其他人分享,但是徐遠還是無比激動,因為徐遠相信實事就是實事,即使沒有自己的觀測,總有一天生物界會得出正確的結論。
目前生物學界關于生物種類的劃分目前公認的是6個等級:界門綱目科屬種。比如人類就歸為動物界、脊索動物門、哺乳綱、靈長目、人科、人屬、智人種。其中還有些細分的亞目、亞綱、總目、總綱等。
按照生物的演化世間一切生命都是露卡的后代,世間的所有動物界、植物界、單細胞的細菌等都應該歸到露卡之下。不應該到各個界就終止。
1990年美國生物學家卡爾烏斯將世間已知的所有生命歸結為3個大的分類群,將其命名為域。及真核域、古菌域、細菌域。所以這個學說也被稱為三域學說。
像動物、真菌、植物這些統統都被劃分為真核域,這個域的特點最為明顯,首先是較之其他域擁有最大的細胞、其次是細胞內有復雜的細胞器和一個被核膜包裹的細胞核。
而細菌和古菌的結果卻極為簡單基本就是細胞膜包裹著一堆dna。兩者的區別在于細菌的細胞膜為甘油脂、古菌的細胞膜為甘油醚。
細菌在現代是十分常見的微生物比如大腸桿菌、鏈球菌、金色葡萄球菌、而古菌基本全部生活在極端環境中如火山、鹽沼、海底熱液口附近,屬于是不逆風不會玩系列。
由于三者的巨大形態差距,卡爾烏斯分到這一步就無法再往下進行。
在此之后大多數演化學家對于這個分類是不滿意的,第一世界的生命源于露卡,就應該最終劃分到一起,歸屬到露卡下面。
第二真核生物這類擁有復雜細胞器的細胞一定要通過有氧呼吸才能產生足夠的能量進行維持,氧氣在26億年前才出現在地球上,按照巖石記錄最早的真核生物也是誕生在這段時間。細菌和古菌的出現比這個時間提前了10多億年。將三者相提并論確實存在問題。
這些反對者中詹姆斯A萊克提出了一種假說,表示根本就沒有真核域,真核生物就是古菌的一支。真核生物雖然細胞膜與細菌類似,但是生命的底層邏輯卻更接近古菌,所以真核生物就是套了一層細菌皮并氪了一堆裝備的古菌。只需要分兩個域就可以了,即細菌域、古菌域。這個學說也被稱為了二域學說。
2010年科學家們在北歐的一片名為洛基城堡的海底熱液口采集到了一種名為洛基的古菌,從中檢測到了多種原本認為專屬于真核生物的蛋白質。
隨后類似的帶有真核生物的古菌被科學家們從世界各地發掘出來,比如:索爾古菌、奧丁古菌、巴德爾古菌、海姆達爾古菌等。這些古菌理所應當的被單獨歸為一類——阿斯加德古菌。
這些古菌中還包括由鵬城大學高級研究院的李教授主導發現的悟空古菌。
想到這里的徐遠也不禁莞爾,這些科學家們也挺中二的。突然徐遠想到了什么,打開了電腦,在自己撰寫的報告上惡趣味將露卡演化的細菌和古菌命名為帝俊細菌和太一古菌。
雖然從分子生物學上看,阿斯加德古菌中的海姆達爾古菌和悟空古菌可以直接視為真核生物的表親。但是阿斯加德古菌和真核生物分家了起碼28億年的時間。28億年的歷史足以讓雙方的基因變得面目全非,完全不挨著的兩個生物在這個時間內突變的有部分基因相似也不是沒有可能。
二域學說本身來說比較符合演化邏輯,加之徐遠導師與李教授一脈相承,徐遠自然也深受影響堅持二域學說。
回憶到此徐遠也不得不感慨,時間真是世間最具毀滅性的大殺器,哪怕是刻在我們基因中的身世也終會在時間的長河下沖刷的無影無蹤。玩弄時間者終會被時間玩弄。
這次回溯觀測徐遠也證實了露卡演化出了的2支分支,細菌與古菌,二域學說是沒有問題。
結束了自己的回憶,徐遠開始撰寫完整的觀測報告,記錄露卡的完整演化。
幾天過去徐遠的報告基本撰寫完畢,此次尋找露卡的任務基本完成,但是演化之路并未中斷,其中還有很多不清不楚的地方,徐遠希望能夠徹底弄明白,完善自己的觀測報告。
不單是要完美的完成任務,更是作為一個科研工作者的堅持,既然存在疑問并且還有解答疑問的機會,徐遠那顆沉寂了許久的科研之心不允許他就此打住。況且生物的演化是如此的精彩,徐遠已經漸漸地愛上這種觀測。
幾天過后,休息時間已經滿足,徐遠再次開始回溯。