首頁 生命進化的躍升:40億年生命史上10個決定性突變

第四章 複雜細胞——命運的邂逅2

第二類理論全都可以歸入“命運邂逅”的大旗下。這些理論都假設兩種或多種原核細胞間有某種程度的協作,最終進化成一個彼此緊密相連的細胞群落——一個嵌合體。但如果一個宿主細胞本身不是吞噬細胞,而是帶有細胞壁的古細菌,那最大的問題就是,其他細胞是如何進去的?這一派的支持者,代表者有琳恩·馬古利斯和馬丁(我們在第一章介紹過他),提出很多種可能。比如馬古利斯就指出,某些掠食性細菌可以強行在其他細菌身上打洞穿入(確有實例)。而馬丁則主張另一種細胞間互惠代謝式的生活形態,他說,不同細胞之間交換彼此所需的代謝材料。[6]然而在這種情況中還是很難想象,沒有吞噬作用的話一個細胞如何能夠進入另外一個細胞?馬丁舉出了兩個例子,指出這可以在細菌之間發生(見圖4.5)。

命運邂逅假說基本上是非達爾文式的,因為它並非累積一連串的小變異來進化,而主張相對劇烈的結合產生新個體。最關鍵的部分是,它假設所有真核生物具有的特質都是命運邂逅的結果。這些互相合作的細菌本身是百分之百的原核生物,沒有吞噬作用,沒有**,沒有機動性的細胞骨架,沒有細胞核之類的東西。這些特質隻有在某些結合之後才會出現,暗示結合過程本身有某些特別之處,可以讓結構保守、從不改變的原核細胞,轉型成為完全相反的高速拚裝車,變成不斷變化的真核細胞。

圖4.5 生活在其他細菌體內的細菌。許多γ-變形菌(淺灰色)生活在幾個β-變形菌(深灰色)體內,然後全部都在同一個真核細胞體內,圖中央偏下處為真核細胞帶有斑點的細胞核。

但是我們怎麽有辦法檢驗這兩種可能性?之前我們已經提過,靠真核標誌基因是辦不到的。我們怎麽知道這些特質是40億年前還是20億年前進化出來的,是在細胞有了線粒體之前還是之後進化出來。即使從原核生物那半邊得來的緩慢進化基因也不可靠,依然要看我們選哪一個基因。如果我們采用烏斯的rRNA生命樹,那數據就適用於原始吞噬細胞假說。因為在烏斯的生命樹模型裏,真核細胞與古細菌是“姐妹群”,有一個共同的祖先,它們來自“同樣的父母”。也就是說,真核細胞並不是從古細菌進化來的,而是平輩關係。在這個模型裏幾乎可以確定共祖是某個原核細胞(否則的話隻能是所有的古細菌都遺失了它們的細胞核)。但除此之外,其他就沒有什麽事情是確定的了。至於真核細胞是否在吞入線粒體之前就已經變成原始吞噬細胞,對於這個推測則完全沒有基因上的證據。