人体中仍有5.55亿年前的海洋生物基因

一项新的研究表明，尽管我们一点也不像，但我们最重要的一些基因可能是早已灭绝的海洋生物的“遗物”。

5.55亿年前，树叶、眼泪和盘绕的绳索等无头海洋生物生活在地球原始的海洋中。它们长约10厘米，虽然形状奇特，但通常栖息于海底并捕食，。

一项新的研究表明，尽管这些原始动物与我们完全不同，但我们最重要的一些基因可能是这些早已灭绝的海洋生物的“遗物”。。

这些埃迪卡拉纪生物是在海底寻找食物的底栖物种。它们的形状很特别。其中，一些可变形的生物被命名为rangeomorphs。它们的形状很像树叶，因此科学家们几十年来一直在争论这种生物是否是动物。

该研究报告的作者、弗吉尼亚理工大学博士后研究员斯科特·埃文斯说，这些古代海洋生物非常奇怪。它们看起来不像我们传统上认识的动物。

大多数埃迪卡拉纪生物相对简单，可能比海绵早进化一两代，因为它们有神经系统和肠道系统，但在当时，它们的存在代表了地球生物进化的巨大飞跃。埃迪卡拉纪生物是最早的多细胞动物，是所有现代动物的远古祖先。

它的怪异和缺乏独特的特征使得科学家很难确定它们在生命进化树顶端的位置。因此，加利福尼亚大学地质学教授伊万斯和玛丽，自然历史国家博物馆的研究生物学家Douglas Owen进行了深入的分析，他们从澳大利亚内陆的化石收集区发现了超过40种已知的伊迪亚卡拉物种中四种具有代表性生物多样性的化石。

他们的目标是找出这些原始生物和现代物种之间的相关性，以及它们后来进化到哪个物种的重要线索。选择的四种生物是：具有静脉纹理和椭圆形的狄金森水母、泪滴状金伯利、完全不动的风车状旋毛虫和蠕虫状生物（在埃文斯的帮助下发现）。

这四种埃迪卡拉纪时期的代表性生物表明，它们没有人们传统上认可的生物结构。它们与现代生物完全不同。虽然它们没有头和腿，但它们仍然具有一些现代生物中仍然存在的基本特征。例如，其中三个从左到右对称，呈结状。

虽然研究人员不可能直接检查它们的遗传成分和发育特征，例如对称结构，但它表明现代动物最重要的基因——高级调节基因存在于这些古代生物中。

埃文斯说，发育生物学家知道，所有前后对称或左右对称的生物体都基于相同的基因元素。我们可以利用这一事实来证明，如果这些埃迪卡拉纪生物具有这些相同的特征，它们可能由相同的基因控制。

调控基因将揭示其他基因的特定功能。因此，尽管现代动物有形成眼睛的基因，但它们也有一组控制眼睛观察方向的调节基因。调节基因将决定身体的哪个部位将成为头部，哪个部位将成为四肢。狄金森水母生物对称的身体从中线延伸出一个凸起的脊，这表明复杂的身体遗传支架已经存在，即使所有这些身体部位在功能上都是相同的。

这与今天在所有对称生物体身上发现的基因支架相同。埃文斯指出，我们发现这些基因在已经灭绝了5亿年的古生物中起着重要作用，这让我非常感兴趣。这份研究报告发表在2021年2月24日出版的《皇家学会学报B》上。目前，研究人员并没有停留在对调控基因的研究上。他们预测，许多与神经和肌肉等复杂特征相关的基因也可能隐藏在埃迪卡拉纪生物群中。

相关化石证据表明，这些生物中的大多数都是主动觅食，而不是被动地从环境中过滤食物，这也间接证明了它们携带的基因可以构建基本的神经系统和感觉器官，从而可以检测和收集海底的食物。

与此同时，他们在一些狄金森水母化石上发现了疤痕，这表明它们可以通过程序性细胞死亡过程修复受损的组织。同样，所有的身体功能都由基因控制，基因是动物免疫系统不可或缺的一部分。