現(xiàn)代細胞生命有一個共同祖先，被稱為盧卡(LUCA)。英國布里斯托爾大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團隊比較了生物物種基因組中的所有基因，揭示了這一共同祖先的生物學(xué)特征。研究還令人震驚地展示了盧卡擁有免疫系統(tǒng)并受過病毒攻擊。研究成果發(fā)表于最新一期《自然·生態(tài)與進化》。
從微小的細菌到巨大的紅杉樹再到人類，盧卡被進化學(xué)界認(rèn)為是所有現(xiàn)代細胞生命的共同祖先。盧卡這個名字其實是“最后的普遍祖先”的縮寫，意思是它是離現(xiàn)代生命最近的共同祖先，其代表了“生命之樹”的根，在它之后才出現(xiàn)今天公認(rèn)的細菌、古細菌和真核生物。
此次研究團隊計算了自盧卡以來，序列中隨時間推移發(fā)生的突變，并使用遺傳等價物來計算盧卡何時出現(xiàn)，最終得出了“42億年前”這個答案，即大約在地球和太陽系形成后4億年。接下來，團隊將現(xiàn)存物種的生理特征通過生命譜系建模回溯到盧卡，從而確定了盧卡的生物學(xué)特征。
研究表明，盧卡是一種復(fù)雜的生物體，與現(xiàn)代原核生物沒有太大區(qū)別。但有趣的是，很明顯它擁有早期的免疫系統(tǒng)，這表明即使在42億年前，它也曾與病毒進行過“軍備競賽”。
盧卡在利用和改變其環(huán)境，但它也不太可能一直獨自生存。它的廢物可以成為其他微生物的食物，如產(chǎn)甲烷菌，這有助于創(chuàng)造一個回收生態(tài)系統(tǒng)。
該研究匯集了多學(xué)科數(shù)據(jù)和方法，拓寬了對早期地球和生命的見解。同時，研究展示了在早期地球上建立生態(tài)系統(tǒng)的速度有多快，這表明生命也有可能在宇宙中其他類似生物圈上蓬勃發(fā)展。
【總編輯圈點】
生命到底是怎樣起源的？長久以來，這是一個巨大的科學(xué)之謎。目前，有幾種關(guān)于生命起源的假說在科學(xué)界較為流行。但這些假說只能對生命起源進行粗略勾勒，許多疑問依然令人產(chǎn)生無限遐想。最新研究估算出現(xiàn)代細胞生命共同祖先盧卡出現(xiàn)的時間，并推測出盧卡曾利用早期的免疫系統(tǒng)抵御病毒，這為生命起源故事增加了更多“有血有肉”的細節(jié)。
