5亿岁海怪的基因生活在我们体内

5亿岁海怪的基因生活在我们体内

超过半个十亿年前,无头的海洋生物像叶子,水滴和绳索一样盘绕着原始海洋。

一项新的研究表明,尽管这些原始动物看上去并不像我们,但我们最重要的一些基因可能是这些失散已久的生物的5.55亿年前的遗物。

这项研究发现,地球上最早,最原始的动物可能具有编码人体对称性,感觉器官和免疫系统的基因,而这些基因至今仍在存在。

奇怪的生物

Ediacaran时代的动物是扁平的,靠海底觅食的海洋居民,在海底搜寻。他们的外表确实超凡脱俗;据《生命科学》先前报道,其中一些,例如变形的Rangeomorphs,就像树叶一样,科学家数十年来一直在争论这些生物是否真的是动物。

弗吉尼亚理工大学博士后研究员,研究主要作者斯科特·埃文斯(Scott Evans)对Live Science说:“这些动物超级怪异,而且看起来不像我们期望的动物那样。”

这些Ediacaran动物中的大多数本来就很简单,因为它们有神经和肠子,可能比海绵高出一到两步。但是在他们的时代,它们代表了巨大的进化飞跃。这个时代的动物是最早存在的多细胞动物,使它们成为所有现代动物的远古祖先。

它们的怪异和缺乏鲜明的特征使科学家很难确定生物在生命树上的位置。因此,对于这项新研究,埃文斯和他的合著者-加州大学里弗赛德分校的地质学教授玛丽·德罗斯(Mary Droser)和华盛顿特区国家自然历史博物馆的研究生物学家道格拉斯·欧文(Douglas Erwin)–对来自化石的化石进行了研究。四个属代表了澳大利亚内陆化石遗址中40多种已知的Ediacaran物种的多样性。

他们的目标是找出有关这些原始动物之间的关系以及跟随它们的物种的线索。

他们观察到的四种生物是:看上去像静脉的椭圆形狄更克星;泪珠状的金伯利拉;完全不动的,风车形的三足虫;和伊卡里亚岛,一个蠕虫状属埃文斯自己帮助发现。

埃迪卡拉安时代的这四位大使表明,这些动物与现代动物并没有像以前所认为的那样不同。尽管缺乏头和腿,但这些动物仍然具有今天仍存在的一些基本特征。例如,四个中的三个从左到右是对称的,并且具有分段的主体。

尽管不可能直接检查这些生物的遗传组成,但是发育特征的存在(例如对称性和身体分割)表明,现代动物中许多最重要的基因-被称为高级调节基因的主控制器-都是存在于这些古老的动物中。

埃文斯说:“发育生物学家已经知道,凡是具有正面和背面,或者是左侧和右侧的东西,都在使用相同的遗传成分来建立正面和背面,或者是左侧和右侧。” “我们可以利用这一事实说,如果这些埃迪卡拉动物具有相同的特征,那么它们很可能是由相同的基因控制的。”

基因支架

调节基因告诉其他基因该怎么做。因此,尽管现代动物具有编码眼睛的基因,但它也具有一组调节基因,可以告诉人体这些眼睛在哪里。调节基因决定哪些身体部位变成头部,哪些变成脚。Dickinsonia的对称身体具有从中线延伸的隆起脊线,这表明即使所有身体部分在功能上都相同,复杂身体的遗传支架也已就位。

这与今天所有具有对称身体的动物中发现的基因支架相同。

埃文斯在一份声明中说:“我们可以说这些基因在已经灭绝了十亿年的事物中起作用的事实令我着迷。”

这项研究于2月24日发表在《皇家学会B会刊》上,但并没有止于调节基因。研究人员预测,许多负责更复杂性状的基因,例如神经和肌肉,也可能隐藏在Ediacaran动物的基因组中。

化石的证据表明,这些动物中有许多是主动觅食,而不是被动地将其从环境中过滤掉。这间接表明它们携带的基因可以建立起最基本的神经系统和感觉器官,从而使他们能够检测和收集海底食物。

狄更斯尼亚的一些化石带有疤痕。这表明这些动物能够通过程序性细胞死亡的过程来修复自身受损的组织-再次,所有功能都由基因控制,而基因是动物免疫系统不可或缺的一部分。

最初发表在《生命科学》上。

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