革命性的发现：复杂的真核生物就是这样出现的！

革命性的发现：复杂的真核生物就是这样出现的！

在一项开创性的研究中，来自美因茨、巴伦西亚、马德里和苏黎世的研究人员获得了关于真核生物形成的重要见解。如何 德国美因茨大学新闻网 报道称，科学家们专注于了解构成真菌、植物和动物等物种基础的复杂细胞的进化。

早期的生命形式仅限于细胞质中漂浮着遗传物质的原核细胞。相比之下，真核生物具有细胞核和众多细胞器，从而形成复杂的细胞结构。这些复杂细胞的形成可以通过内共生理论来解释，该理论假设真核生物是通过细菌和古细菌之间的共生而产生的。

进化转变和基因生长

该研究的一个核心方面是原核生物和真核生物之间缺乏进化中间体。研究结果发表在著名科学杂志《PNAS》上，研究人员利用定量方法分析基因的生长和进化。

他们最初观察到蛋白质编码基因的均匀生长，随后随着基因的继续生长而出现紧张。事实证明，进化将非编码区域整合到基因蓝图中以支持基因的生长。有趣的是，蛋白质的平均长度停滞在 500 个氨基酸左右，而基因仍然能够呈指数增长。一次关键的进化转变可以追溯到 26 亿年前。

这些关于基因生长的发现不仅对生物学很重要，而且与其他科学学科也具有相关性。真核细胞的发展为多细胞生物和性的发展奠定了基础。

内共生的作用

除了进化发展之外，考虑内共生的作用也很重要。如何 Bio.libretexts.org /20%3A_Phylogenies_and_the_History_of_Life/20.03%3A_Perspectives_on_the_Phylogenic_Tree/20.3C%3A_Endosymbiotic_Theory_and_the_Evolution_of_Eukaryotes），水平基因转移（HGT）可以通过不同物种之间内共生期间发生的基因组融合来进行。这个过程导致产生了带有两种生物体基因的细胞，这可以解释线粒体和叶绿体的获得。

然而，科学家们对于细胞核的起源仍然存在争论。线粒体 DNA 来自所谓“捕获”细菌的环状基因组，并且仅通过母系遗传。关于真核生物起源和细胞核相互竞争的几种假说，包括原核生物在细菌染色体周围产生额外膜的假说。

细胞核是首先出现还是仅在与细菌融合后出现的问题仍然悬而未决，需要进一步研究。所有假设都是可检验的，需要进一步的实验来确定哪一种最能得到数据的支持。

鉴于进化生物学家、计算生物学家和物理学家的互补方法，这项研究展示了科学领域跨学科合作的潜力，并强调了地球生命进化的复杂性。