线粒体的追根溯源 竟由寄生细菌演化来

7月14日，美国弗吉尼亚大学的一项研究在生物科学领域掀起波澜。研究团队利用先进的DNA序列技术解码了18种与线粒体有近亲关系的细菌的基因组，惊奇地发现早期寄生细菌能够为动物和植物细胞提供能量，在细胞内扮演类似能量寄生虫的角色。

这些被称为“发电站”的细胞器线粒体，实际上是真核细胞的重要组成部分，它们通过产生三磷酸腺苷（ATP）为细胞提供动力。发表在《公共科学图书馆综合》杂志上的这项研究报告，为线粒体如何由简单的细菌细胞演变而来提供了合理的解释。

这一发现回溯到20亿年前的生命进化史中的一个关键时期，即“种子事件”。关于线粒体的确切起源，一直是现代生物学的一大谜团。弗吉尼亚大学生物学家马丁-吴博士指出：“我们的研究可能将重塑我们对早期线粒体起源的认识。我们推测，细菌和宿主细胞之间的最初关系并非互利共赢，而是呈现出一种对抗性，其中细菌最初具有寄生特性。随着时间的推移，它们通过调整ATP传输方式，逐渐对宿主细胞产生积极影响。”

通过对近亲物种DNA序列的深入分析，研究人员成功重建了线粒体祖先的基因内容。他们推测，这些寄生细菌最初是从宿主细胞中窃取ATP形式的能量。这一发现不仅揭示了地球早期生命的演化路径，也为我们理解现今真核生物的多样性提供了线索。没有线粒体提供的能量，剩余细胞无法进化出如此丰富多彩的生物形态。

马丁-吴博士还发现，许多人类基因源自线粒体。这一发现将有助于揭示人类线粒体功能障碍的遗传基础。据了解，线粒体功能障碍可能引发一系列疾病，包括阿尔兹海默症、帕金森氏症、糖尿病以及某些衰老疾病。这项研究不仅为我们揭示了生命演化的奥秘，也为未来的疾病治疗提供了新的研究方向。