寄生生物(水母的近亲)没有线粒体基因组-使其成为我们所知道的第一个不需要氧气就能生存的多细胞生物。

生活是多种多样的。从植物般的珊瑚到居住在地球上的巨型哺乳动物和蜥蜴,我们发现了各种各样令人眼花variety乱的生物stylechina.com。但是对于所有这些变化,有些事情保持不变。我们所知道的所有生命都需要水才能生存。所有这些都是基于碳的-除了实验室中进行的一些实验之外-都需要氧气。还是我们想到了。
研究人员众所周知,一种称为Henneguya salminicola的鲑鱼寄生虫 。它会在鱼肉中引起类似于木薯粉的白色囊肿,这就是为什么它也被称为木薯粉症的原因。
该寄生虫是与珊瑚,水母和海葵同属一个门脉的刺肠动物,但它是水母的远亲。Henneguya salminicola在其整个生命周期中都生活在鱼的深处,这使某些氧气贫乏的条件成为可能。
研究人员怀疑它必须具有特殊的适应性才能在缺氧的情况下生存,但是直到特拉维夫大学的Dayana Yahalomi和她的同事对它进行了透彻的研究后,他们才意识到这种适应是多么奇怪。 。
他们使用深度测序和荧光显微镜对寄生生物进行了分析,发现该寄生生物已经完全丧失了线粒体基因组以及有氧呼吸能力。简而言之,该生物无法呼吸氧气。
研究发现:“我们的发现表明,有氧呼吸是最重要的代谢途径之一,在动物中并不普遍存在。”
无氧生活
没有氧气?没问题。至少,如果您是感染鲑鱼的奇怪的刺胞寄生虫。图片来源:Stephen Atkinson。
这是第一个已知不呼吸氧气的宏观生物。自古细菌吞下较小的细菌以来,这种简单的特性就存在于我们的宏观生活中,无论如何对于双方来说都奏效了,而且两人在一起。也就是说,较小的细菌变成了称为线粒体的细胞器(线粒体的强大动力),这是呼吸过程的重要组成部分。
您体内的每个细胞(以及与此相关的大多数人体)都包含大量的线粒体。它们分解氧气产生一个称为三磷酸腺苷(ATP)的分子,然后将其用于驱动细胞过程。因此,细胞物的强大力量。
生活在低氧环境中的生物具有特殊的适应能力,可以使它们生存,但没有生物被发现完全缺乏该系统。
这就提出了许多有趣的问题。首先,它从哪里获得ATP?尚未被人接受的理论是,它们会以某种方式从宿主身上吸走水,但这尚未得到证实。其次,该生物如何以及为什么失去其线粒体?
研究人员怀疑,这是遗传简化的一种情况,寄生虫在进化过程中仅散发出不必要的繁琐的DNA。这与在H. salminicola中观察到的总体进化趋势一致,该趋势从水母型生物演变为简单得多的寄生虫。但是,它只是脱落了线粒体和ATP合成的事实,这是极端且非常不寻常的。
一些单细胞生物已经开发出了用于厌氧代谢的线粒体型细胞器。但是从来没有在多细胞生物中发现这一点,甚至都在争论是否有可能。
线粒体的获得是地球生命进化的关键一步。这是研究生活的一种可能性,因为我们以前并不了解它,并且了解呼吸的真正作用。这也表明生活有时会朝着不同的意外方向转移。
“我们的发现证实,对厌氧环境的适应并非单细胞真核生物独有,而是在多细胞,寄生动物中进化而来。因此,H。salminicola为了解从有氧代谢到无氧代谢的进化过渡提供了机会。
该研究已经发表在 PNAS上。