@ 2014.05.25 , 18:35
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拥有独特神经系统的栉水母,是地球上出现的第一种生物?

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地球上第一个动物是什么样的?环顾当今世界,你可能会猜测是一种类似于哺乳动物或者昆虫的东西:这种东西有着左右对称并且集中的神经系统。但将目光放远一些,你会认为是水母这种有着径向对称和分散的神经系统的动物。再进一步研究,你会发现丝盘虫这种奇怪的动物,它不具备任何可见的神经或者肌肉细胞来光感和调节它们的动作。还有海绵这种明显没有任何神经或者肌肉等结构的动物,但在这些动物的神经系统中有许多用来表达主要结构的基因。

并不是只有你一个人认为以上事实表明早期动物早就开始了简单的进化,并且逐渐有了新的特征,像是海绵一类的东西在被加入动物家族树之前就已经有了不少分支。多年来,许多研究人员也持有同样的观点。但最近的基因组序列表明动物家族最古老的一支,像是有肌肉、神经和触角的栉水母,是比海绵还要古老的存在。现在,随着一篇关于栉水母论文的发表,研究者们开始争论最早的动物是不是栉水母。

这场争论随着第一个栉水母基因的公布而开始,而第一个栉水母基因帮助了他们建立最早的分支。栉水母论文的作者说这表明最早的动物是有肌肉和神经的,同时意味着海绵失去了这两种结构。这种观点认为,海绵的基因与表达神经的基因是相似的,但却并不提示神经系统的表达;相反,这些只是不会被制造的结构的残余。

这篇新论文描述了另外一个不同的栉水母基因(栉水母一共有150种,统称它们为栉水母门动物),这种栉水母被命名为海醋栗(英文名Pleurobrachia bachei)。其作者认为海绵并没有失去它们的神经系统,相反,它们的神经进化了两次。

这是一个相当激进的主张。进化中不常有真正新颖的特点出现;更常见的是现有特征以新颖的方式改变用途。因此如果人们看见一大群物种拥有特定的神经细胞,人们倾向于假设这群物种由共同的祖先进化而来。这种假设在神经细胞这方面显得尤为真实,每个拥有神经细胞的物种,其神经细胞的结构、功能与用途都比较相似。

但在这种情况下,基因组进行研究时发现,尽管神经细胞的外表相似,但栉水母神经细胞的活动与其他物种的神经细胞是不一样的。根据基因的呈现,“栉水母并不使用血清素、乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、章鱼胺、组胺或者甘氨酸。”——几乎是所有其他动物体内的神经细胞用来交流的分子。他们发现唯一已知的神经递质是谷氨酸(为此他们对其他十种物种做了一个快速扫描以确保他们没有错过任何基因)。因此神经系统有不同的行为是必然的。

基因组包含了一系列其他昭示栉水母是例外的证据。大部分能够识别如细菌和病毒这种病原体的先天免疫系统,并不存在于栉水母中。同样不见的,还有用来控制其他基因表达的微小RNA。而由RNA表达而来的调节因子,如刺猬和JAK/STAT蛋白,也都不存在。因此参与肌肉表达的关键基因也表明,上述证据可能说明这些是由栉水母分别进化而来。

这一切都留给我们真正的科学争论。在现有知识的水平上,人们可能接触到关于物种起源的不同观点。但至今并没有足够的证据来让人们形成共识。

幸运的是,现在有不同的方法可以得到已有的资料。有迹象表明栉水母能够回溯到埃迪卡拉动物群,那会儿栉水母是一群在寒武纪生物进化大爆炸时期出现的叶状体覆盖生物。从这个关系来研究的话能够更清晰一些。研究现存栉水母的神经以精确地确定它们与其他动物神经的不同是很有潜力的;这同样适用于研究它们的肌肉。

得到的信息越多,我们可能会清晰地知道地球上第一个动物是什么样的。但到目前为止,我们已经掌握了一个秘密。

本文译自 arstechnica,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 28+1

  1. 首先
    @3 years ago
    2418527

    我认为女性都是独一无二的生物,她们难以猜透。但是前提是你得有一只

    [72] XX [4] 回复 [0]
  2. 2418530

    我假装看懂了.

    [40] XX [2] 回复 [0]
  3. 焦蛋与超载鸡
    @3 years ago
    2418534

    那再之前呢?我比较想造第一个真核生物是什么

  4. fninerest
    @3 years ago
    2418535

    这个字不会读 算了

    [17] XX [2] 回复 [0]
  5. 2418537

    唔,他们发现唯一已知的神经递质是谷氨酸,也就是说味精很可能是这货的毒品,兴奋剂咯?

    [24] XX [2] 回复 [0]
  6. 羊蛙
    @3 years ago
    2418544

    这翻译水平惨不忍睹

    [10] XX [0] 回复 [0]
  7. 傀儡
    @3 years ago
    2418551

    但到目前为止,我们已经掌握了一个秘密。

    回合结束后+2 +2

  8. MazzyRyan
    @3 years ago
    2418558

    翻译惨不忍睹就罢了,标题哄SB呢?就算初中的小孩子也知道地球上第一种生物至少是个细菌啊,那里就轮到栉水母了?

    [29] XX [13] 回复 [0]
  9. 猫冥
    @3 years ago
    2418560

    为什么我觉得这好像透明的小蝌蚪啊

  10. 啊啊啊a
    @3 years ago
    2418564

    啊啊啊啊

  11. 惩戒
    @3 years ago
    2418565

    @aza: 味精磕起来!

  12. 神响
    @3 years ago
    2418575

    第一种生物不是病毒么,因为这个起码能动了。。。

  13. 2418587

    机翻感浓重

  14. 贾果镜
    @3 years ago
    2418592

    看标题进来的,和标题不是一回事啊。
    看标题第一反应是动物是最原始的生命

  15. 2418596

    ~水母&神经 大概是在讲这些吧

  16. moxina
    @3 years ago
    2418597

    以前最喜欢的是煎蛋的翻译风格,现在最喜欢的是看右边的top和无聊图

  17. 2418615

    每天笑一笑 →→→http://haha9.com/

  18. 2418692

    @神响: 没有寄生的细胞病毒不可能繁殖的,虽然可能是和病毒类似的大分子

  19. 向心力
    @3 years ago
    2418763

    是地球自己

  20. 2418945

    这翻译真痛苦…

  21. 2419021

    生物和动物是不一样的,为什么你们就是不明白……

  22. faraway01
    @3 years ago
    2419423

    这里说的是第一种动物,不是第一种生物。另外生物学的分类在前些年发生了翻天覆地的变化,单细胞的都不视为动物。
    现在生物分为三大域:细菌域、古菌域、真核生物域
    真核生物域,分为双鞭毛生物和单鞭毛生物(以及未能划入这两类的两叶虫纲)。
    单鞭毛生物,分为变形虫界和后鞭毛生物,
    后鞭毛生物,分为菌物总界和动物总界。

  23. faraway01
    @3 years ago
    2419425

    动物总界,分为DRIP类群和蜷丝生物。
    蜷丝生物,分为蜷丝球虫纲、领鞭毛虫纲和动物界(又称为后生动物)。

  24. 饿了
    @3 years ago
    2419524

    它不具备任何可见的神经或者肌肉细胞来光感和调节它们的动作 —-> 它不具备任何可见的神经或者肌肉细胞(但是仍然能)感光和调节它们的动作

  25. 2419661

    @faraway01: 植物分到哪个里了

  26. yaguza
    @3 years ago
    2423342

    扫文看到这么一篇。 对小编选材的品味表示赞赏。但是这篇相对来说比较专业,就算是大众科学文,估计也只有生物系研究生水平的人能大概理解此文内容。此文的关键是指出以前从解剖学研究生物进化的手段不在可靠,拥有肌肉和神经组织的古老生物居然不是用现存的体系构建运作的。而是有一套比较独特的构建方式。不过下次选材还是应该避免这类专业性太强的文章,无法完全理解原文(不管出于什么原因),是没法翻译好的

  27. 桃子
    @3 years ago
    2430738

    @yaguza: 嗯嗯,谢谢~

  28. 你在逗我吗
    @2 years ago
    3073358

    @焦蛋与超载鸡: 学过初中生物的都知道:单细胞生物,在具体点藻类等

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