《自然》:地球基因种类30亿年前大扩张

2010-12-21 09:46 来源: 新华网
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  美国科研人员在最新一期英国《自然》杂志上发表研究报告说,他们通过模拟推算发现,大约30亿年前,地球生命体内的基因获得“戏剧性”大规模发展。

  美国麻省理工学院的研究人员埃里克·阿尔姆等人发表报告说,他们选取1000个现存关键基因,通过电脑建立“基因化石”数学模型,计算这些基因的早期进化信息。

  这一模型研究得出的结论是,大约30亿年前原始生命进化出了从阳光中获取能量的更有效方式,使得微生物生态系统戏剧性扩张,在规模上更为庞大,在结构上更为复杂。

  研究显示,在现有生命体的全部基因种类中,大约27%的基因种类在距今33亿年至28亿年间基本定型。

  阿尔姆说,基因种类之所以大量增多,可能是当时的细胞生化过程发生重大变化,这种变化或许包括“电子传递”等细胞膜内电子活动等重要生物功能。这类功能至关重要,它使植物和一些微生物能呼吸氧气,通过光合作用从阳光中汲取能量。

  阿尔姆等人把这种以“电子传递”为代表的生物化学发展时期称作“太古代扩张”。

  他们认为,“太古代扩张”之后5亿年左右曾发生“大氧化事件”,即地球大气层含氧量突然增加,导致厌氧类原始生命大量灭绝,“个头更大、更聪明”的需氧生物成为主流生命,从而引发地球史上最大规模的物种变化。