生物是怎样形成的

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 04:53:37
生物是怎样形成的

生物是怎样形成的
生物是怎样形成的

生物是怎样形成的
能列出所有生命形式共同的基因.但令人吃惊的是,“生命树”所有的基因数量结果却相当少.例如,最新一项研究对100个物种进行了比较,结果只发现60个基因是普遍存在的.这种分析揭示的仅仅是哪些基因是原始的,而与这些基因“落户”的物种没有关系.由此科学家们意识到,基因可能在不同的物种间进行转移.基因平行转移是比较基因组序列得到的一个令人震惊的结果.这说明原始细胞的所有组成成分很容易通过基因平行转移的方式进行改变或取代,这或许是当时生命进化的主要动力,却为基因分析带来了更大的麻烦,基因的整合使生物的基因组变得杂乱无章,并且这种整合是随机的,基因组的特征便很难向我们表达它应该包含的信息.而我们要寻找的“露卡”位于这些原始生物的最低层,它的基因组早就被平行转移掺和得面目全非,直接追溯“露卡”的基因组无疑困难重重.然而,随着细胞变得越来越复杂,这种平行转移将逐渐减少,一旦到达某种临界复杂程度,即细胞的各成分出现了高度的整合——称为达尔文式阈值(Darwinian threshold)——基因的平行转移将停止,基因组开始取决于遗传,具有不同特征的直系后代开始出现,这样一来基因分析便颇具参考价值.于是,科学家们只好转而研究达尔文阈值以上的生物的基因组,以此来推断“露卡”的基因组成.在寻找“露卡”的过程中,研究古细菌的基因组非常重要,因为古细菌的生长环境更接近原始地球的状态.1996年,科学家们解析了从深海发现的古细菌物种詹氏甲烷球菌(Methanococcus jannaschii)的基因组全序列.这是第一个被分析的古细菌类生物的基因组,其主要的环状染色体共有150万对碱基,含大约1700个基因.通过比较基因组研究,研究者推断出“露卡”可能具备这样一些特征:蛋白质合成的装置最为发达,但尚未完全;RNA合成的功能要比蛋白质合成差一些;而DNA合成的机制则基本没有.此外,它具有较为发达的代谢途径,包括氨基酸和核苷酸代谢,以及辅酶的合成等.然而1700个基因对于“露卡”这位祖先来说似乎是太多了,“露卡”的结构必须尽量简单以确保它能从无生命的形态直接演变而来.那么,还有没有更简单的模型?生殖道支原体(Mycoplasma genitalium)是一种寄生细菌,它的基因组是目前已测定的物种基因组中最小的一个,仅有468个基因.科学家将它的基因组与另外一种细菌流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)的基因组序列进行了详细的比较,发现有240个生殖道支原体基因与流感嗜血杆菌基因存在垂直同源性.经过进一步研究,科学家们得出结论“露卡”至少需要大约250个基因.