一項(xiàng)研究報(bào)告說,從單細(xì)胞到多細(xì)胞的轉(zhuǎn)變的最初關(guān)鍵步驟的進(jìn)化速度可能比此前認(rèn)為得更快。
William C. Ratcliff及其同事讓單細(xì)胞酵母釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)生活在一種環(huán)境中,在這種環(huán)境中,多細(xì)胞被認(rèn)為是一種適應(yīng)性的性狀,這是建立在一個(gè)事實(shí)的基礎(chǔ)上,即酵母細(xì)胞集群比單個(gè)細(xì)胞在液體中的定居速度更快。在60天的快速定居選擇中,全部實(shí)驗(yàn)酵母種群都以多個(gè)附著細(xì)胞的雪花樣集群為主,這是由在細(xì)胞分裂之后仍然相互粘著的細(xì)胞形成的。
這種集群顯示出了幾種多細(xì)胞性狀,包括通過產(chǎn)生雪花樣子代集群的多細(xì)胞“生殖芽”進(jìn)行繁殖以及一個(gè)幼年階段的出現(xiàn)。當(dāng)定居選擇的強(qiáng)度發(fā)生變化的時(shí)候,雪花酵母通過在多細(xì)胞層次而非單細(xì)胞層次上對變化進(jìn)行了適應(yīng),這表明整個(gè)細(xì)胞集群作為一個(gè)整體進(jìn)行進(jìn)化。
這組科研人員還觀察到了集群內(nèi)部的勞動(dòng)分工的進(jìn)化:大多數(shù)細(xì)胞仍然活著并能進(jìn)行繁殖,但是少部分細(xì)胞進(jìn)行了程序細(xì)胞死亡,或者說細(xì)胞凋亡。凋亡的細(xì)胞起到了多細(xì)胞集群中的斷裂點(diǎn)的作用,讓雪花酵母調(diào)控它們產(chǎn)生的后代的數(shù)量和尺寸。
這些發(fā)現(xiàn)提示多細(xì)胞復(fù)雜性的關(guān)鍵特性可以在一種單細(xì)胞真核細(xì)胞中容易地進(jìn)化出來。
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