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16小时繁殖500代后，这种单细胞生物就进化成了多细胞生物

来源：花匠小妙招时间：2024-12-27 06:43

直到现在，依然有很多人不认可进化论，或者说不认可生命是在与自然的适应中不断进化的，原因很简单，进化的发生似乎需要很长的时间。的确，对于很多生命周期很长的生物来说，进化的发生似乎需要很久才能被感知，然而，对于象病毒或者细胞生物这种生命周期很短的物种呢？

新冠病毒的变异进化图谱

实时进化

单细胞生命如何过渡到多细胞生命？康斯坦茨大学湖沼研究所 Lutz Becks 教授的研究团队在解释这个非常复杂的过程方面向前迈出了一大步。他们与阿尔弗雷德·韦格纳研究所 (AWI) 的一位同事合作，证明了单细胞绿藻莱茵衣藻仅 500 多代就产生了突变，而时间不过仅仅过去了16个小时而已，在这么短的时间内单细胞生物为迈向多细胞生命迈出了第一步。这在实验上证实了一个关于多细胞生命起源的理论，该理论认为细胞群的进化和随后的多细胞化步骤只有在细胞群比单细胞更容易繁殖且更容易存活时才会发生。这些发现已发表在当前版本的自然通讯。

该实验基于多细胞生物最初从单细胞进化而来的理论，并且在第一步中，形成了分裂后不会分离的相同子细胞的集落。这个一般理论的一个重要但迄今为止未经实验测试的条件是，首先出现具有更高生存概率的群体。第二步，这些菌落进一步发育以增加繁殖。只有这样，才能进行体细胞和生殖细胞专业化的下一步。水生生态学和进化教授贝克斯和他的团队已经通过实验测试了导致从单细胞到群体形成过渡的条件。

对于捕食者来说太大了

作为具有高存活率和高繁殖率的菌落发展的条件，该团队通过向带有藻类细胞的样本中添加捕食者（在这种情况下是多细胞轮虫）来产生选择压力。最初，单个藻类细胞不受捕食者的保护。导致细胞在细胞分裂后粘在一起的菌落中生长的突变增加了生存的可能性，因为捕食者不能再或者至少不能那么容易地吃掉菌落。

藻类莱茵衣藻属于一组藻类，在这些藻类中可以发现进化的多细胞性的不同阶段，并且它们都来自单细胞祖先。因此，满足了在实验中实时观察菌落进化的先决条件。十种不同的藻类细胞系被分离出来并在培养物中生长。捕食者被添加到一些，而不是其他，所有其他实验条件都相同。

在基因组水平上可见的细胞进化

仔细观察 500 代后进化的细胞特性，发现菌落在有捕食者的培养基中生长的频率明显更高，并且繁殖率明显高于没有捕食者的菌落。贝克斯说，“存活下来的菌落类型和快速繁殖的菌落类型的分布与我们测试的理论完全吻合。我们不仅证明了它们的存在，而且它们在某些条件下重复进化。”

这不仅证实了基本理论，而且证明了进化步骤发生得非常快。所需的500代，大约需要半年的时间才能发展。令科学家们惊讶的是，细胞的进化适应性在基因组水平上也是可重复的。“实际上，我们曾预期藻类细胞中菌落的形成可以通过不同的机制实现，因此我们会发现不同的突变。事实上，我们已经看到了非常高的可重复性。这表明选择压力已经产生了非常有针对性的效果。”

梵观点：进化是真实发生的事情，每时每刻。