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最後共祖:露卡

提到生物分類的概念時,有說到一個自然的分類單元,應該要是單系群。

也就是該分類底下物種共有一個祖先,且這個祖先的所有後代都屬於該分類。

那地球上所有現生生物也是一個單系群嗎?

雖然目前沒有直接的化石證據可以證明,不過理論上是的,這個單系群的最早成員,也就是現代所有生物的共同祖先就被稱為:最後共同祖先。

暱稱:露卡(last universal common ancestor 縮寫LUCA)

目前推測露卡出現在約42億年前,並在隨後分化出細菌與古菌等生物,然後逐漸演變成現今地球上的所有生命,但有一點要注意的是,露卡很可能並不是最早的生物也不是當時的唯一一種生物,只是其他生物最終都滅絕,而沒有傳承下來,露卡自己本身也有祖先,但因為不是現代生物“最後”的共同祖先,因此不會被算進現代生物的單系群內。


在一項研究當中研究團隊比較了350細菌以及350種古菌的基因,尋找他們的共通點以此推斷出露卡可能擁有哪些基因,並且判斷露卡於何時分化。


以下是目前對露卡的一些推斷。


1. 研究顯示露卡擁有比過往認為還要龐大的基因組,能編碼至少2600種蛋白質,與現代的原核生物相當


2. 露卡是喜歡無氧環境的厭氧菌,擁有可以保護自身免受紫外線傷害的基因,此外還有基本的免疫系統,這說明了露卡當時很可能生存於淺海環境,以氫氣和二氧化碳為食,而免疫系統的存在表明當時的大自然中顯然已經存在病毒且與露卡等早期微生物展開軍備競賽,共同構建出一個早期但已具備規模與複雜性的生態系統。


3. 研究推斷露卡應該是嗜熱菌,其擁有嗜熱菌的基因,因此研究人員認為露卡除了在淺海生存以外,或許也會在海底火山附近繁衍生息。


(圖片來源:Chiswick Chap,採用  CC BY-SA 4.0 授權。)
(圖片來源:Chiswick Chap,採用  CC BY-SA 4.0 授權。)


作者:白稜


Moody, E. R. R., Álvarez-Carretero, S., Mahendrarajah, T. A., Clark, J. W., Betts, H. C., Dombrowski, N., Szánthó, L. L., Boyle, R. A., Daines, S., Chen, X., Lane, N., Yang, Z., Shields, G. A., Szöllősi, G. J., Spang, A., Pisani, D., Williams, T. A., Lenton, T. M., Donoghue, P. C. J. (2024). The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system. Nature Ecology & Evolution.




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