作者:Christopher Schofield 来源:《EMBO报告》 发布时间:2010-12-24 15:22:31
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5.5亿年前增氧事件推进动物演化

 

丝盘虫(来源:Karolin von der Chevallerie, University of Hannover)
 
牛津大学的科学家们近日发现了能解释5.5亿年前多细胞生物起源的重要线索,那时的大气含氧量从3%迅速升高到了21%,和现在的含氧量相同。
 
由C.Schofield教授带领的团队发现,人体检测氧气的原理和最原始的动物——丝盘虫(Trichoplax adhaerens)是相同的,因此,这种氧气检测系统可能在5.5亿年前动物起源时就出现了。
 
这项发现发表在《欧洲分子生物学组织报告》(EMBO Reports)上,它讨论了人体怎样感知和检测氧气,以及氧气含量怎样推动早期动物演化。Schofield 教授说:“对多细胞生物而言,有足够的氧供给每一个细胞是非常重要的,因此大气氧含量升高为多细胞生物起源创造了可能。
 
“然而相对原始单细胞生物,多细胞生物还面临着一项挑战。由于细胞聚集成团,氧就不能直接从表面扩散到内部了。我们推测,这一困境推动了丝盘虫的祖先发展出能感知氧浓度的系统,以便在细胞缺氧时采取补救措施。”
 
拥有了这种能力,动物便能更好地在低氧条件下存活。例如,若人体由于高原反应或强体力活动而缺氧,这一系统便能有所反应,防止中风、心脏病发作等。丝盘虫是一种小型海生动物,它没有器官的分化,只有五种细胞类型,看上去就像变形虫。科学家们分析了丝盘虫在缺氧条件的反应,发现这和人体应对缺氧的机制相同——毫不夸张地说,把丝盘虫体内起关键作用的酶放在人体细胞里,它也能发挥正常作用。
 
他们还察看了几种其它动物的基因组,发现多细胞动物普遍存在这种机制,而最原始的单细胞动物却没有,可见该机制是随着多细胞动物一同起源的。
 
人体最关键的氧气感知酶如果出现异常,可能诱发红血球增多症。该研究也为治疗这种疾病提供了新思路。
 
了解从原始动物到人的演化历程,有助于我们深入了解细胞的运作过程。而了解常见的生化反应途径,是科学家们改善人类生活质量、延长人类平均寿命的重要基础。(来源:化石网/faywater)
 
 
 
 
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