
沙蠶蠕蟲 圖片來源:Song et al. / BMC Evolutionary Biology
多虧(kui) 海洋蠕蟲沙蠶蠕蟲——這種動物的基因進化非常緩慢,法國科學研究中心科學家、巴黎大學和巴黎索邦大學等機構的研究人員發現,雖然血紅蛋白在幾個(ge) 物種中獨立出現,但它實際上是一個(ge) 基因的後代,由它們(men) 的最後一個(ge) 共同祖先傳(chuan) 播給所有物種。相關(guan) 論文12月29日刊登於(yu) 《BMC進化生物學》。
紅色血液並不是人類或哺乳動物獨有的。這種顏色來自血紅蛋白,這是一種複雜的蛋白質,專(zhuan) 門用於(yu) 運輸氧氣,這種蛋白質不僅(jin) 存在於(yu) 脊椎動物中,也存在於(yu) 環節動物、軟體(ti) 動物和甲殼動物。人們(men) 認為(wei) ,血紅蛋白之所以出現在如此多樣的物種中,一定是在進化過程中“發明”了好幾次。但最近的研究表明,所有這些“獨立”出生的血紅蛋白實際上都來自一個(ge) 單一的祖先基因。
研究人員分析了沙蠶蠕蟲,它被認為(wei) 是一種進化緩慢的動物,因為(wei) 其遺傳(chuan) 特征接近於(yu) 大多數動物的海洋祖先Urbilateria。研究人員表示,通過將它們(men) 與(yu) 其他具有紅色血液的物種進行比較來研究這些蠕蟲,有助於(yu) 追溯血紅蛋白的起源。
這項研究集中於(yu) 血紅蛋白所屬的一個(ge) 廣泛的家族:珠蛋白,一種存在於(yu) 幾乎所有生物中的蛋白質,它能“儲(chu) 存”氧氣和一氧化氮等氣體(ti) 。但珠蛋白通常在細胞內(nei) 發揮作用,因為(wei) 它們(men) 不像血紅蛋白那樣在血液中循環。
這項研究表明,在所有紅色血液的物種中,正是同一種基因產(chan) 生了一種叫做“細胞紅蛋白”的珠蛋白,而這種珠蛋白獨立地進化成了一種編碼血紅蛋白的基因。這種新的循環分子使氧氣在它們(men) 的祖先體(ti) 內(nei) 運輸更有效,它們(men) 的祖先才變得更大更活躍。
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