见见当今地球上所有生命的祖先42亿岁老的最后的普遍共同祖先的细胞

By Tiffany Taylor

 published 13 hours ago

Animals

新的研究给出当所有活着的东西的祖先活了时的探究，而它比我们想的更早。

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一个描画42亿年前最后的普遍共同祖先如何被病毒攻击的数字渲染。 (Image credit: Science Graphic Design)

新的研究提示今天活着的一切降生于一个活在42亿年前的细胞，刚好在地球形成了后仅数亿年。

生物学家亲切的昵称LUCA为最后的普遍共同祖先，与今天活着的细菌不是如此相当复杂的不同的，它生活在一个充满有其他生命物种和病毒的生态系统中。

英国布里斯托尔大学基因组学研究员和这项新研究的合著者戴维德披萨尼（Davide Pisani）在一份声明中说，“真的有趣的是很明显它占有一个早期的免疫系统，表明甚至在42亿年前我们的祖先正在参与一个与病毒的军备竞赛”。

地球上所有的细胞生命都共享某些关键特征：它用相同的蛋白质构建块、一切都用相同的能量货币为它的细胞（ATP）提供动力、所有细胞用DNA来存储信息。这些共性不太可能是一个巧合，它们都指向我们今天知道的来自一个单一起源的生命。

先于这项研究，科学家估计了最后的普遍共同祖先生活在39亿年前。然而，准确的追溯如此长之前发生的基因事件的年代是挑战的。

在7月12日发表在《自然生态与进化》杂志上的这项新研究中，研究人员目标是来更精确的定下最后的普遍共同祖先的起源。该团队比较了在700种活细菌和古细菌（与细菌相似且往往生活在极端环境中的微生物）的所有基因。他们在这些领域中选择了生物是因为它们被认为是最古老的生命形式，真核生物从一个两种细胞类型之间的一个联盟进化着。然后，研究人员数了随着时间跨所有700种生物共享的57个基因内已经发生的突变，用估计的突变率来反向计算什么时间最后的普遍共同祖先活着。

他们用包含古代生命痕迹的化石锚定他们的年龄估计，例如来自澳大利亚的34.8亿年老的微生物苔的遗骸。古代化石给他们了早期地球的大气条件的探究并为最后的普遍共同祖先何时可能已经存活提供了一个更低的估计。

这定下了最后的普遍共同祖先在大约42亿年前活着的。

合著者英国伦敦大学学院研究员卡列特罗（SandraÁlvarez-Carretero）说，“我们没有预料到最后的普遍共同祖先会是如此老，刚好在地球形成的数亿年内，在那个时间在冥古宙纪元（46亿年到40亿年前）地球是一个不能居住的地方，有热的海洋和几乎没有氧气”。

此外，通过基于它们的细胞功能分类基因，研究人员可以说某些关于最后的普遍共同祖先如何生活、在哪里生活以及它吃什么的事情。他们的分析没有识别最后的普遍共同祖先的确切栖息地，但提示它可能的生活在一个海洋环境、一个浅热液喷口或一个温泉中。此外，他们发现了最后的普遍共同祖先可能的可以忍受极端温度并不用氧气 “呼吸”，而是依赖其它共享了它的生态系统的废物。

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最后的普遍共同祖先并不是独自来自最后的普遍共同祖先代谢途径的重建的证据。这提示最后的普遍共同祖先为能量可能已经用了已经被其他微生物分解的有机物质。其他支持的证据来自令人惊讶的最后的普遍共同祖先已经配备有可以帮助防御感染性病毒基因的结果。

布里斯托尔大学古生物学教授、研究资深作者多诺霍（Philip Donoghue）在声明中说，最后的普遍共同祖先甚至在那时生活在一个繁荣的生态系统中的事实对在其他行星上的生命有有趣的影响。

多诺霍说，“这提示生命可能正在宇宙中其他地方的地球一样的生物圈上兴旺”。

https://www.livescience.com/animals/meet-luca-the-4-2-billion-year-old-cell-that-s-the-ancestor-of-all-life-on-earth-today