新明升m88树的展开视图。新成员包括一群被称为CPR(candidate phyla radiation)的细菌,即图片当中的紫色部分。人类则在右下角的绿色部分之内。
如果跟踪每一种生物的时间足够长,你会发现它们拥有共同的祖先。1837年,达尔文首次用“明升m88树”将植物、动物和细菌的“血缘关系”联系起来。随着人类对物种的认识不断丰富,明升m88树也渐渐丰满。近日,美国加州大学伯克利分校教授吉尔·班菲尔德(Jill Banfield)等app家表示,经过15年的研究,他们新发现了1000多种新物种,大多数是细菌和被称为古生菌的单细胞微生物,这也意味着新明升m88树就此诞生。这项研究结果于4月11日发表在杂志(Nature Microbiology)上。
“明升m88树是生物学上最重要的结构原则之一。”吉尔·班菲尔德说,“新的明升m88树不仅对研究微生物生态学的生物学家有用,也对寻找新基因的生物明升手机家及研究进化和地球史的app家有用。”
“细菌和古生菌组成了生物多样性的大部分,”班菲尔德说,“这也是首个三维的基于基因组的明升m88树,包含了这些野生的微生物。新物种的发现表明,大多数人类肉眼可见的明升m88只代表了地球上生物多样性的很小一部分。”
达尔文之后,第一个“世界明升m88树(universal tree of life)”是由美国伊利诺伊大学的卡尔·乌斯(Carl Woese)教授以及其同事在1970年代基于达尔文的方式所绘制的。乌斯教授以三大树干方式呈现世界上的所知物种,分别是人类所属的真核生物,一些大肠杆菌所属的细菌,以及古菌。
明升m88树中,细枝尖端代表了今天地球上的明升m88,而连接到树干的分枝代表了彼此的进化关系。靠近树梢的分枝表明,这些生物有一个最近的共同祖先,靠近树干的分枝则表明他们的祖先在遥远的过去。
至今,明升m88树已连接了世界上230万的物种。在班菲尔德的研究结果知晓前,1000多种新增微生物“潜伏”在地球的各个角落与缝隙中。直到基因组研究后,技术的进步才让班菲尔德等app家可以直接搜索到这些明升m88形式,而不是试图在实验室培养皿中将它们培养出来。
新明升m88树的绘制依赖于公开的基因组序列数据,新增的微生物来自不同的环境,包括人体肠道、毒废弃物场所的泥土、黄石国家公园的温泉、废弃矿山的有毒水坑、智利阿塔卡马沙漠盐滩、陆地和湿地沉淀物、湿草土壤,甚至海豚的嘴里。为了确定彼此亲缘并构建系统树,研究人员比较了16个核糖体蛋白质的氨基酸序列。
这些新发现的1000多种新微生物中有一半不能在培养皿中培养出来,因为它们不能独立存活,必须寄生在其他动物或微生物体内,以寄生虫、共生有机体或食腐动物的形式存在。
明升m88树的新成员包括一群被称为CPR(candidate phyla radiation)的细菌,它们形成了明升m88树中的一个主要分枝。这群细菌包含了近一半的生物进化多样性。班菲尔德说:“迄今为止,似乎CPR中的所有这些生物体有内共生的生活方式,或至少依赖于其他生物,获取绝大多数的基本代谢来源。”
该项研究的共同作者布雷特· 贝克(Brett Baker)称,“这难以置信的多样性意味着,生物数量也是难以置信的多,我们才刚刚开始探索其内部运作,这可能会改变我们的生物学认知。”(来源:澎湃手机版 邢春燕)
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