一項新研究指出，櫛水母或許是所有地球動(dòng)物的祖先

雖然關(guān)于什么動(dòng)物最早出現的爭論看起來(lái)有些學(xué)術(shù)化，但這其實(shí)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。美國國家人類(lèi)基因組研究所(NHGRI)的遺傳學(xué)家，同時(shí)也是研究作者之一的Andy Baxevanis說(shuō)，這一問(wèn)題的答案，將會(huì )對研究者對動(dòng)物演化本質(zhì)的認知產(chǎn)生深遠影響。

Andy Baxevanis說(shuō)，海綿是非常簡(jiǎn)單的生物，沒(méi)有肌肉和神經(jīng)系統，但櫛水母卻同時(shí)擁有二者?！伴L(cháng)期以來(lái)，在進(jìn)化生物學(xué)中存在著(zhù)這樣的準則，”Andy Baxevanis解釋道，“(一旦進(jìn)化出)一些復雜的細胞類(lèi)型----如肌肉細胞或視覺(jué)細胞----生物就不會(huì )再失去它們?！边@是因為，保留肌肉或神經(jīng)系統是生存的一大優(yōu)勢。然而，如果櫛水母確實(shí)在更簡(jiǎn)單的海綿之前出現，那上述觀(guān)點(diǎn)就將被推翻。這也意味著(zhù)，動(dòng)物在出現之時(shí)已經(jīng)攜帶著(zhù)復雜的基因，而一些類(lèi)群在之后的演化中丟失了的部分基因。

一個(gè)完整序列

在對一種櫛水母進(jìn)行了第一次完整的基因組測序之后，Andy Baxevanis及其同事提出了這一結論。這種櫛水母被稱(chēng)為淡海櫛水母(學(xué)名：Mnemiopsis leidyi)。海綿、櫛水母、水母和絲盤(pán)蟲(chóng)(扁盤(pán)動(dòng)物門(mén)Placozoa)代表了4個(gè)最古老的動(dòng)物類(lèi)群，其中只有櫛水母還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)完整的基因組測序。在不同類(lèi)群生物的關(guān)系比較中，完整的基因組序列是非常重要的。

研究剛開(kāi)始的時(shí)候，Andy Baxevanis及其團隊主要關(guān)注的是如何獲得櫛水母的完整基因組序列，以填補數據上的空白。但當他們將獲得的基因組輸入一個(gè)系統發(fā)生學(xué)----研究地球歷史發(fā)展中生物種系的演化關(guān)系----的計算機程序之后，計算的結果令他們大吃一驚。

盡管他們的模型得出了一些有關(guān)櫛水母與其他所有動(dòng)物類(lèi)群的可能關(guān)系，但在其中可能性最高的幾個(gè)關(guān)系中，櫛水母都處于動(dòng)物譜系樹(shù)的底部。Andy Baxevanis說(shuō)：“在最早的分化(大約6億年前)中，櫛水母與其他所有動(dòng)物類(lèi)群開(kāi)始分道揚鑣?！彼麄兊难芯拷Y果發(fā)表在近日的《科學(xué)》(Science)雜志上。

一團渾水

這項新研究在相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者中引起了不小的爭論。麻省理工學(xué)院的進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)家 Mansi Srivastava說(shuō)，在2008年的一項研究中，有學(xué)者第一次提出了櫛水母可能是所有動(dòng)物類(lèi)群的祖先?！爱敃r(shí)給學(xué)術(shù)圈帶來(lái)了不小的震動(dòng)，”她說(shuō)，“但許多人并不相信這一結果?！?

問(wèn)題的關(guān)鍵所在，是演化速度較快的基因組----如櫛水母的基因組----有時(shí)候會(huì )使確定動(dòng)物演化關(guān)系的計算機程序“感到困惑”，得出不準確的結果。有些類(lèi)群可能因此與其他并不具有必然聯(lián)系的動(dòng)物混在一起。

“一些人認為，2008年的那篇論文就是這樣的結果，” Mansi Srivastava說(shuō)，“通過(guò)更多的分析，我們可以回答這一問(wèn)題?！边@也就是近日這篇《科學(xué)》雜志文章所闡述的：研究者們通過(guò)對櫛水母基因組的完整測序，提供了更多數據，使其他科學(xué)家也可以對“什么動(dòng)物最先出現”的問(wèn)題進(jìn)行再次解答。不過(guò)，Mansi Srivastava和其他一些科學(xué)家對櫛水母是所有動(dòng)物的祖先這一結論依然持懷疑的態(tài)度。

麻煩制造者

法國國家科學(xué)研究中心的研究者Hervé Philippe說(shuō)，研究中涉及的問(wèn)題之一與時(shí)間有關(guān)?！澳惚仨殭z視那些在6億年前就已經(jīng)出現的生物?！?Hervé Philippe說(shuō)道。他并沒(méi)有參與這項研究。

Hervé Philippe繼續解釋道，在數億年的時(shí)間里，生物的基因組會(huì )出現無(wú)數的突變。因此，將一個(gè)古老類(lèi)群的較早期突變與新近發(fā)生的基因變化分隔開(kāi)，就顯得有些不大合理。Andy Baxevanis及其同事使用的一些分析方法，并不能解決現生動(dòng)物類(lèi)群之間的關(guān)系問(wèn)題。Hervé Philippe說(shuō)：“如果你不能認識新近發(fā)生的事件，那古代的事件就更不可能認識清楚了?！?

研究者意識到，他們獲得的動(dòng)物譜系樹(shù)確實(shí)存在引起爭議的地方，有些人還是將海綿視為動(dòng)物的祖先類(lèi)群。不過(guò)，Andy Baxevanis對研究的結果感到十分興奮，他說(shuō)：“我們成為了麻煩的制造者?！痹谘芯恳婚_(kāi)始的時(shí)候，他們并沒(méi)有預計會(huì )獲得這樣的結果。

“我想這是一個(gè)很好的例子，當你開(kāi)始進(jìn)行科研的時(shí)候，你并不知道科學(xué)最終會(huì )將你帶到何處?！?Andy Baxevanis說(shuō)道。