生物谷報(bào)道：人類(lèi)和所有動(dòng)物的祖先是至少在地球上生活了5億年的海綿,，而海綿的祖先竟然是真菌！
今天，大多數(shù)生物學(xué)家相信地球上的生命最早起源于一種非常簡(jiǎn)單的生物,，但是這種簡(jiǎn)單的古老生物到底是什么？與今天的人類(lèi)和動(dòng)物有什么關(guān)系,？卻很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有找到答案,。不過(guò)，在美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院和美國(guó)航天局的資助下,，美國(guó)微生物進(jìn)化學(xué)專(zhuān)家米切爾·索金（MichellSogin）運(yùn)用自動(dòng)DNA排列技術(shù)和計(jì)算機(jī)程序,，在最近找到了這個(gè)問(wèn)題的答案：人類(lèi)和所有動(dòng)物的祖先是至少在地球上生活了5億年的海綿，而海綿的祖先是真菌,！索金說(shuō),，了解動(dòng)物是怎樣進(jìn)化的，很有意義—不僅能夠幫助我們了解未來(lái)生命將發(fā)生什么變化,，甚至能幫助我們了解在宇宙中其他生命存在的可能性,。
兇猛、多情,、好動(dòng)———海綿的性格并不“綿”
索金在了解真菌之前先了解了海綿,。
在地球上的海洋里，至少有9000種海綿,。有的海綿甚至生活在淡水中,。它們靠身上的小孔，從成噸的海水中過(guò)濾到幾克微薄的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)維持生命,。海綿是多細(xì)胞（multicellular）生物,，雖然有些海綿有玻璃一樣的骨骼。但是總體上看,，海綿沒(méi)有組織,、肌肉、器官,、神經(jīng),、大腦這些要件。
海綿細(xì)胞的主要成分是碳酸鈣或碳酸硅以及大量的膠原質(zhì),。在海綿的管壁上,，長(zhǎng)有擺動(dòng)的長(zhǎng)須（cilia），長(zhǎng)須能從海水中濾掉廢物,，留下?tīng)I(yíng)養(yǎng),。不論海綿的體積多大，所需要的食物只要能滿(mǎn)足每一個(gè)細(xì)胞就夠了,，并不貪婪,。當(dāng)然，海綿中也有“兇猛”者。在夏威夷生長(zhǎng)的火海綿能夠分泌毒液,，給其它動(dòng)物造成劇痛,；生長(zhǎng)在地中海的一種海綿，則具備誘騙小甲殼類(lèi)動(dòng)物的能力,，能夠伸出鋒利的刺把它們團(tuán)團(tuán)圍住,，飽餐一頓。
海綿也是最早的有性繁殖生物,，大多數(shù)的海綿都是雌雄同體的,，能夠同時(shí)產(chǎn)生卵子和精子并排入水中。精子會(huì)一直在海水中遨游,，直到找到另一個(gè)海綿管道的接收入口,。
海綿的多情還表現(xiàn)在：它還有另外一種生殖方式———如果一塊海綿遭受外力破壞，被拆散了的細(xì)胞會(huì)在海水中尋找同伴,，然后重新聚在一起,，仿制出一塊與它們父母輩相同的海綿。海綿受傷以后,，不會(huì)用新細(xì)胞代替舊細(xì)胞的方式愈合傷口,，而是調(diào)動(dòng)舊的細(xì)胞到創(chuàng)傷處，阻止傷口進(jìn)一步蔓延,。
就這樣,，海綿很瀟灑地生活在水下，并為周?chē)汕先f(wàn)種生物提供庇護(hù)所,。此外,，海綿其實(shí)很好動(dòng)。1986年美國(guó)北卡羅來(lái)納州大學(xué)的生物學(xué)家卡爾汗·邦德（CalhounBond）就發(fā)現(xiàn),，海綿并不是靜止不動(dòng)的,，他通過(guò)精密儀器觀(guān)察到，海綿的邊緣會(huì)像肢體一樣幫助自己移動(dòng),，有的一天能移動(dòng)4毫米,，有的居然能爬上玻璃容器壁。
從一百五十萬(wàn)分之一概率中找答案———遺傳因子分析像大海撈針
以往,，科學(xué)家判斷動(dòng)物之間的聯(lián)系主要依賴(lài)于觀(guān)察動(dòng)物外觀(guān),，包括化石來(lái)判斷。如果兩種生物擁有共同的特征,，比如爪子,，就會(huì)被認(rèn)為具有某種親屬關(guān)系。隨著基因技術(shù)的突飛猛進(jìn),，利用基因分析尋找生物源頭開(kāi)始了實(shí)際應(yīng)用,。上世紀(jì)70年代，索金的導(dǎo)師卡爾·烏伊斯（CarlWoese）就開(kāi)始了這方面的研究。1989年索金成立了實(shí)驗(yàn)室,，接過(guò)導(dǎo)師的課題繼續(xù)研究,。索金把研究方向集中在基因的進(jìn)化以及寄生蟲(chóng)方面，他希望通過(guò)這些研究,，回答導(dǎo)師提出的問(wèn)題：生命最重要的單位,，細(xì)胞是如何形成的。
基因分析并不是比較某些生物的全部基因構(gòu)成,，而是通過(guò)比較某些生物共有的基因段，分析其中的差異來(lái)判斷兩者之間的關(guān)系,，如果兩者有相似的基因排列,，并且?guī)в型瑯拥幕蛱卣鳎敲淳涂梢酝普搩煞N生物具有同一個(gè)祖先,。如果基因排序非常不同,，那就可以知道它們?cè)诤茉缫郧熬头植妫煌姆较蜻M(jìn)化了,。
索金希望在這種理論指導(dǎo)下,，采用核糖體RNA手段，建立一個(gè)客觀(guān)的動(dòng)物進(jìn)化結(jié)構(gòu)方程式,，他從極為罕見(jiàn)的古菌（archaea）的基因排序入手,，從浮游生物、真菌,、海綿,、水母、?？?、軟體動(dòng)物中提取DNA，比較它們的基因排列順序,，比較核糖體RNA,，并且應(yīng)用十進(jìn)位計(jì)數(shù)法，來(lái)計(jì)算它們與昆蟲(chóng),、魚(yú)類(lèi),、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳動(dòng)物之間的關(guān)系,。
20多年前,，基因技術(shù)還剛剛起步，這樣的計(jì)劃在當(dāng)時(shí)是非常有遠(yuǎn)見(jiàn)的,。在上世紀(jì)80年代初,，科學(xué)家確定紅海綿的一個(gè)遺傳因子就要消耗一年的時(shí)間，所有的工作都是手工操作。幾年之后,，他們能在一年內(nèi)分析10～15個(gè)因子,。今天，索金已經(jīng)能在一夜之間做1000個(gè)因子分析了,。但即便是今天,，一段特定的染色體組也可能包含著30億對(duì)基礎(chǔ)對(duì)，要找出2000對(duì)的關(guān)系,，概率為一百五十萬(wàn)分之一,，因此，要找到答案仍然像是大海撈針,。
前世今生
索金查遍了所有的最古老生物,，如水母、?？?、海綿、軟體動(dòng)物,、海星等的基因后,，終于得出結(jié)論：海綿毫無(wú)疑問(wèn)是今天所有動(dòng)物最直接的祖先。在索金以前,，一些生物學(xué)家懷疑海綿實(shí)際上是一種植物,，另一些生物學(xué)家懷疑海綿是獨(dú)立于動(dòng)物進(jìn)化鏈之外的一種生物，和今天的進(jìn)化結(jié)果沒(méi)有聯(lián)系,。
他的發(fā)現(xiàn)還顯示,，在海綿之后的“晚輩”是刺絲胞動(dòng)物（cnidarians）類(lèi),比如水母、?？?、珊瑚等等，它們和海綿一樣擁有袋狀體形,，它們都具有觸角,，并且在觸角的末端都有像嘴巴一樣張開(kāi)的口。但是海綿的細(xì)胞形狀具有環(huán)形細(xì)胞的特點(diǎn),，它帶有非常小的長(zhǎng)須,，這些須又被一群更小的（毛狀）微絨毛包圍著。成千上萬(wàn)的須在水中不停地?fù)]動(dòng)著,，將新鮮的海水送入“口中”,。
索金相信海綿最直接的祖先是領(lǐng)鞭蟲(chóng)，領(lǐng)鞭蟲(chóng)也是單個(gè)細(xì)胞的生物,，有著長(zhǎng)鞭一樣的須,，而包圍著須的是一系列微絨毛,。它們當(dāng)中的一些甚至靠得很近結(jié)成了群落，幾乎快要發(fā)展成動(dòng)物了,。
雖然,，今天已經(jīng)無(wú)從知道最早的海綿是什么樣子，但是至少仍然具備一些今天海綿的特征,，今天我們能發(fā)現(xiàn)硅藻屬,、馬蹄蟹這些動(dòng)物都和它們進(jìn)化之前的樣子幾乎一樣。
所有的動(dòng)物都來(lái)自真菌
索金更重要的發(fā)現(xiàn)是,，在進(jìn)化坐標(biāo)上,，比領(lǐng)鞭蟲(chóng)更早的祖先是真菌，海綿和所有的動(dòng)物包括人類(lèi)都來(lái)自真菌,。在此之前,很多科學(xué)家都將真菌錯(cuò)誤地歸類(lèi)于植物,。但是索金的研究發(fā)現(xiàn)，植物和真菌是完全不同的兩類(lèi)生物,。真菌和動(dòng)物最早來(lái)自同一個(gè)家族，這一點(diǎn)不僅對(duì)認(rèn)識(shí)生命來(lái)源具有意義,，對(duì)認(rèn)識(shí)真菌對(duì)人體的入侵更具有現(xiàn)實(shí)意義,。
索金說(shuō)，真菌導(dǎo)致的疾病包括癬菌病,，香港腳,，心肌炎。真菌導(dǎo)致的疾病之所以難治是因?yàn)檎婢腿祟?lèi)有很多共同點(diǎn),，只有當(dāng)兩種生物具有不同的特點(diǎn),，或者說(shuō)在治療的同時(shí)不傷及主體時(shí)，治療才更容易,，這一點(diǎn),，相信會(huì)對(duì)將來(lái)的生物醫(yī)學(xué)研究有啟發(fā)。另外,，每年成千上萬(wàn)的艾滋病病人死于卡式肺囊蟲(chóng)肺炎,。直到最近，很多人都還相信這是一種與瘧疾有關(guān)的寄生原生動(dòng)物引起的,，但是索金研究小組最近發(fā)現(xiàn),，卡式肺囊蟲(chóng)肺炎實(shí)際上是一種與真菌管型密切的生物，用對(duì)抗真菌的藥物就可以有效地抑制卡式肺囊蟲(chóng)肺炎,。
索金說(shuō),，在海綿和刺絲胞動(dòng)物之后，才出現(xiàn)了昆蟲(chóng)這種兩邊對(duì)稱(chēng)的生物,，此后,，生物發(fā)生了一次爆炸性的進(jìn)化革命,，從此，生物有目的的活動(dòng)能力大大加強(qiáng),，具備了以往任何生物所沒(méi)有的優(yōu)越性（http://www.bioon.com/）,。
