真核生物的起源：我们是如何从阿斯加德古菌进化到人类的？

是什么将人类与真菌、海星与树木、蝴蝶与藻类联系在一起？真核生物的起源是科学界最引人入胜的问题之一，研究人员仍在寻找答案：所有动物、植物和真菌最初是如何从复杂的细胞中进化而来的？

尽管地球上的生命具有惊人的多样性，但在细胞层面上，它们却建立在惊人相似的基础之上。数十年来，真核生物的起源一直是进化生物学领域最紧迫的问题之一，解决这个问题对于了解复杂生命如何在我们的星球上出现起着关键作用。

真核生物是指细胞具有真正的、膜结合的细胞核的生物。这一类生物包括所有动物、植物、真菌和昆虫–从最简单的单细胞形式一直到人类。

IFLScience还报道说，长期以来，科学家们一直在试图揭示这些细胞是如何从缺乏细胞核的简单原核生物进化而来的。最广为接受的一种理论认为，真核细胞的起源可以用一种异常密切的共生关系来解释：一种古老的古细胞与一种使用氧气的细菌建立了伙伴关系，这种细菌后来进化成了线粒体。

阿斯加德古菌在真核生物起源中的作用

2023年，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员分析了几百种古微生物的基因组，取得了决定性的突破。他们的研究结果表明，真核生物的起源可以追溯到一个单一的、定义明确的古生菌系：即所谓的阿斯加德古菌。

这些生物的特殊之处在于，它们的遗传物质中含有以前被认为只存在于真核细胞中的蛋白质。这本身就表明，早在第一批真正的真核生物出现之前，这些古老的微生物就已经具备了复杂细胞结构的基础。

在研究过程中，还发现了一个新的类群，即栖息于海洋沉积物中的 Hodarchaeales 群。从进化的角度来看，这些生物可能极其接近所有已知真核生物的祖先形态。

这项研究的作者之一、进化生物学家布雷特-贝克（Brett Baker）认为，真核生物的起源现在不仅可以通过抽象的推论得到支持，还可以通过基因数据来支持以前的假说，因为阿斯加德古细菌可以被视为古细菌领域中的姊妹群。

神话中的命名也并非巧合。在北欧神话中，阿斯加德是众神的家园，而霍德（Höðr）是奥丁的儿子。这个有趣的命名暗指这些生物代表了生命史上的一个神圣转折点：简单细胞产生复杂生物的那一刻。

真核生物的起源不仅仅是一个理论问题，因为了解真核生物的起源可能有助于揭示复杂的细胞组织、高能效的新陈代谢和生物复杂性最终是如何出现的，从而使神经系统、情感和智力的发展成为可能。

据研究人员称，深海沉积物和温泉中都能发现阿斯加德古菌，分析它们的基因组就像穿越时空回到生命的黎明。

生物学家瓦莱丽-德-安达（Valerie De Anda）认为，我们现在第一次有机会直接研究第一代真核细胞产生的基因基础。这将从根本上重塑我们迄今为止所认为的关于真核生物起源的一切–以及我们迄今为止所发现的一切。