遗传分析显示生命最早的进化比以前怀疑更复杂

系统发育树图构成了解微生物演化的基础。一些树木的两个域之间的长分支可能反映了一年多年前的一段时间非常快速的演变。

生物学家长期希望了解地球上最早的生物体的性质。如果他们能够，他们可能会能够说出关于地球上的生命，以及延伸的何时和地点的些什么，也许是宇宙中的生活。

以前的研究表明，通过比较现代生物中存在的基因可以获得该信息。新研究表明，只能使用这种方法派生有限的信息。

生物学家将所有生物体分为三个主要群体，他们称之为域名。这些结构域中的两个 - 细菌和古绿基分泌物 - 包括单细胞生物，而第三种 - 含有大多数较大的多细胞生物，我们都熟悉：真菌，植物和动物在内的动物。在三个域中，Eukaryota几乎肯定会发生最近进化，但仍然存在于历史历史上的两个单细胞域中的哪一个。

在四十年前，美国生物学家Carl Woese和George Fox建议这两个域名从更加原始的生物或一群生物科学家们现在呼吁Luca或最后的普遍共同的祖先。科学家们希望能够对卢卡的样子说一些具体的东西，它住在哪些类型的环境以及它如何实现它的生活。

来自东京技术和最大普朗克研究所的新研究表明，了解早期生活可能比以前思想更棘手。

蛋白质的系统发育树在古物和细菌结构域之间进化地“混合”，在卢卡中排除任务。其他蛋白质将域分开到不同的分支上，表明它们是古老的。

在“分子生物学和演变的高级访问版”中发布的研究由Sarah Berkemer，位于德国莱比锡，德国科学的Max Planck数学研究所，以及来自地球生命科学研究所的Shawn McGlynn在东京技术研究所日本进来。他们的分析确认了其他工作，这表明只有有限的了解最古代细胞的生活方式可以源自DNA比较。虽然这对进化生物学家来说是一种令人失望的结果，但重要的是要从科学家能够从现代生物中收集的数据中可以且不能知道什么。Berkemer和McGlynn的工作确实供应了一个银色衬里;虽然很明显，我们不知道第一个组织的有机体或他们生活的地方是什么，他们的作品在数十年前的数十年前，他们的工作提供了洞察力。

为此，Berkemer和McGlynn分析了数千个系统发育树，从数千个微生物的比较中得出的DNA相似性数据，以试图识别最古老的基因，并且当他们可能发展时，并了解基因在有机体之间移动到棚子卢卡的本质。他们的仔细分析表明，在生活中的历史早期，不同的基因类型以不同的速率变化。这表明早期突变率远远高于目前，“基因跳跃”随着时间的推移是一项重要的贡献，这使得对生活误导的早期“家族树”的简单解释。他们得出结论，以前的研究有时会大大撤销可用数据，数据无法解决这些问题，但它确实表明早期的进化与目前的野外不同。

McGlynn教授解释说：“生物学中的一个基本问题是地球上的第一生命形式是什么。有两种基本方法可以尝试和解决这个问题。首先，我们可以使用基因序列的比较来尝试和理解哪些似乎最古老。其次，我们可以寻找证据生物学可能留在地质记录中。“McGlynn表示，这项工作表明，虽然很清楚，但在可用的DNA序列数据中有一个模糊的生活树的一般生活概要，但已经有如此多的进化变化，它仍然是不可能说出的最早的生物使他们的生活或他们住在哪些类型的环境中。这是因为由于这种早期的遗传扰乱，信号太大了。因此，我们仍然是一种很长的路，从理解地球上最原始的生物是什么样的或他们住在的各种环境。

重要的是，这项研究标志着科学家们一直能够说出关于早期演变的步伐。这项工作表明，具有非常快速的早期演化的可检测信号，虽然我们可能不知道早期的生物就像是什么样的，但它似乎很可能会很快突变和早期发展。尽管如此，McGlynn认为，这仍然是惊人的，这可以仍然可以理解，它仍然会告诉我们关于地球上生命的进化的重要事项，并建议我们需要开发新的方式查看可用的DNA数据以寻找新颖学习地球最早的生活就像的技术就像。

参考：“对古代细菌域分离的新分析：可变系统发育距离和早期进化的节奏”由Sarah J Berkemer和Shawn E McGlynn，4月20日，分子生物学和Evolution.doi：
10.1093 / molbev / msaa089