亿万年前的奇异单细胞模仿动物胚胎 令科学家震惊不已
科学家在一种史前单细胞生物体内观察到一种细胞分裂类型，与动物胚胎中的胚胎发育相似，暗示胚胎过程可能在动物进化之前就已经存在。Chromosphaera perkeinsii是2017年在夏威夷附近的海洋沉积物中首次发现的一种单细胞生物。 它存在的痕迹可以追溯到十多亿年前，比最早的动物还要早。
研究人员发现一种古老的单细胞生物Chromosphaera perkinsii可以形成类似于早期动物胚胎的多细胞结构，这表明卵细胞发育和胚胎过程背后的遗传机制可能早在第一批动物出现之前就已经存在。 (人类卵细胞概念图）。
来自日内瓦大学（UNIGE）的研究人员观察到，这种物种形成的多细胞结构与动物胚胎极为相似。
这些观察结果表明，在动物生命出现之前，负责胚胎发育的基因程序就已经存在，或者C. perkinsii独立进化出了类似的过程。 因此，大自然早在"发明鸡"之前就已经拥有了"创造鸡蛋"的基因工具。 这项研究发表在《自然》杂志上。
地球上最早出现的生命形式是单细胞生物，即由酵母或细菌等单细胞组成。 后来，动物--多细胞生物--开始进化，从单细胞（卵细胞）发育成复杂的生物。 这种胚胎发育所遵循的精确阶段在动物物种之间非常相似，可以追溯到远在动物出现之前的时期。 然而，人们对单细胞物种向多细胞生物的过渡仍然知之甚少。
关于 Chromosphaera perkinsii 的研究
奥马亚-杜丁（Omaya Dudin）和他的团队最近被任命为联合国大学理学院生物化学系助理教授，他曾在洛桑联邦理工学院（EPFL）担任SNSF Ambizione研究员，主要研究Chromosphaera perkinsii，或C. perkinsii，这是一种原生动物的祖先物种。 这种单细胞生物在十多亿年前脱离了动物进化系，为我们深入了解可能导致向多细胞过渡的机制提供了宝贵的资料。
Chromosphaera perkinsii 的多细胞发育图像。 红色为细胞膜，蓝色为带有 DNA 的细胞核。 图像通过膨胀显微镜获得。 图片来源：O. Dudin - UNIGE
通过观察C. perkinsii，科学家们发现，这些细胞一旦达到最大尺寸，就会分裂而不再继续生长，形成类似动物胚胎发育早期阶段的多细胞集落。 史无前例的是，这些细胞群在其生命周期的三分之一左右时间里持续存在，并且至少由两种不同的细胞类型组成，这对于这类生物来说是一个令人惊讶的现象。
与动物胚胎的相似之处
''尽管C. perkinsii是一种单细胞物种，但这种行为表明，在地球上出现第一批动物之前，该物种中就已经存在多细胞协调和分化过程''，领导这项研究的奥玛雅-杜丁（Omaya Dudin）解释说。
更令人惊讶的是，这些细胞的分裂方式和三维结构与动物胚胎发育的早期阶段惊人地相似。 在约翰-伯恩斯博士（毕格罗海洋科学实验室）的合作下，对这些微小生物内部的遗传活动进行了分析，发现它们与动物胚胎中观察到的遗传活动有惊人的相似之处，这表明十多亿年前就已经存在了管理复杂多细胞发育的遗传程序。
联合国大学理学院生物化学系实验室技术员、该研究的第一作者 Marine Olivetta 解释说："最近发现的一个物种让我们可以追溯到十多亿年前。 事实上，这项研究表明，要么胚胎发育原理在动物之前就已经存在，要么多细胞发育机制在C. perkinsii中单独进化。"
这一发现还可能为关于6亿年前类似胚胎的化石的长期科学争论带来新的启示，并可能对多细胞性的某些传统概念提出挑战。
编译自/ScitechDaily
