二十亿年前那笔最划算的"生意"
给你讲个故事吧。
大概二十亿年前——也可能是更久以前,科学家们对这个时间还有争议——地球上发生了可能是有史以来最重要的一笔"生意"。
做这笔生意的,是两个单细胞生物。
一个是古菌,一个是细菌。
它们不知怎么就走到了一起,融合了,然后……
地球上所有的生命就这么诞生了。
植物、动物、真菌、你在户外看到的任何生物——包括你自己——全部源于这一次不可思议的"合作"。
这件事是怎么发生的?
科学家们基本确认,大约18到27亿年前,某两种微生物合并,产生了第一个"真核细胞"——也就是带有细胞核和整套复杂结构的细胞类型,让复杂生命成为可能。
但具体是怎么做到的?这就让人挠头了。
细菌和古菌虽然都是单细胞生物,它们之间的差异却远超你的想象。它们更像是远房亲戚,说着完全不同的"生物语言"。都很简单,都很微小,但运作方式根本不是一回事儿。
那这两种"生物陌生人"是怎么克服差异,最终融合成一个全新物种的?
这就是新研究让人兴奋的地方。
微生物的"古城池"
科学家们一直在研究一种叫"叠层石"的东西——你可以把它们想象成完全由微生物构成的"古老公寓楼"。在澳大利亚西部的鲨鱼湾就能找到这些结构,它们是由蓝藻在厚厚的黏液层中建造的。这些可能是地球上最古老的活体建筑,几十亿年来基本没变过。
有人叫它们"活化石",说真的,挺贴切的。
这些微生物垫层就像是时间胶囊。澳大利亚几所大学的研究团队从鲨鱼湾采集样本带回实验室后发现,里面住着一些有趣的家伙。
他们发现了一种Asgard古菌(这个家族2015年才被发现,用北欧神话命名,科学家们显然对神话故事情有独钟)。这种古菌和一种特定的细菌生活在一起。
然后,研究人员用超级强大的显微成像技术近距离观察这些小家伙,发现了意想不到的东西。
用纳米管搭起的"桥梁"
两种生物之间居然有"纳米管"相连——就是那种细得不能再细的小管子,把古菌和细菌连在一起。说小到什么程度?一百万根排成一列,都不到一毫米长。
但这些小桥梁可不仅仅是物理连接。研究人员发现,每种微生物都在产生对方需要的东西——维生素、营养素、甚至氢气。它们在分享资源,形成了一种互惠互利的体系。
这真的很酷,原因如下。
科学家们一直猜测,造就复杂生命的那次融合,很可能就经历了这种密切的互动。但真正在现实中观察到Asgard古菌和细菌以这种方式互动?意义重大。就像终于找到了一个流行了几十年的理论的"实锤"证据。
这跟你有什么关系?
说到这里我想稍微聊聊哲学,因为我觉得这个发现值得我们停下来想一想。
从生物学角度来说,你就是两个截然不同的生物之间那段古老"合作"的产物——这两个生物的差异,大概是单细胞生物之间能存在的最大差异了。你身体里的每一个细胞——带有线粒体、细胞核和整套复杂机器的细胞——都追溯到那一刻:两个完全不兼容的生命形式决定携手合作。
而现在,我们基本上看到了一场"重播",展示了这一切可能是什么样子的。而这一切就藏在一块澳大利亚的岩石里,那块岩石从生命学会光合作用以来就没停过它的"表演"。
研究人员说得很好。新南威尔士大学的布兰登·伯恩斯博士说,叠层石可能不仅仅是早期生命繁盛的地方——它们可能直接向我们展示了复杂生命最初是如何出现的。一扇小小的窗户,让我们看到不同类型生物之间的合作如何最终创造了我们周围的一切。
更大的图景
不知道你怎么想,但我觉得这件事有一种奇怪的安慰感。
我们现在生活在一个分裂与差异似乎占据了所有头条的时代。而我们面前,就有一个提醒:自然界一些最基本的过程——创造了世界上所有美丽和复杂事物的过程——恰恰来自于跨越差异的合作。
几十亿年前,两个微小的生命形式,搭起了一座肉眼都看不见的桥梁。而那座桥,让之后的一切成为可能。
也许这其中藏着什么启示。也许我就是对着微生物想太多了。
不管怎样,下次你照镜子的时候记住:你正在看着地球历史上最成功"合作"的产物。
从两个细胞决定分享一些营养物质开始,发展成现在这样——还不错吧?