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甲烷,差一點毀滅地球

陳俊堯
・2014/04/05 ・2950字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

 這些魚的後代和很多二疊紀的生物一樣,沒能逃過二疊紀末的生物大滅絕。

這些魚的後代和很多二疊紀的生物一樣,沒能逃過二疊紀末的生物大滅絕。照片來源:維基百科

 二疊紀大滅絕事件

早在恐龍看見流星之前地球上的生物就遭遇過毀滅性的災難。古生代(Paleozoic era)的最後一段時間是二疊紀(Permian period),時間大約是距今約三億年前開始,一直到兩億五千萬年前。在從二疊紀到下一段時期中生代(Mesozoic era)的三疊紀(Triassic period)間,地球上發生了重大改變。海洋裡 96% 的物種滅絕,陸地上的脊椎動物也有 70% 從地球上消失(這是維基說的)。這是地球上最慘烈的一次生物大滅絕。是有顆大隕石打中地球了? 還是當時恐怖的火山持續大噴發? 不少研究嘗試還原當時的狀況找出滅絕的真相,但是真正的原因到現在還是不清楚。這篇 2014 年 4 月發表的研究結果對大滅絕的成因提出了新的看法,我們跟著作者的觀察來看看到底是怎麼回事。

化學上的線索

解謎的第一步先來看化學上的線索。過去的研究指出在這段時間內碳循環應該發生了很大的變化。這次參與這個研究的科學家們首先是做了碳的穩定同位素分析,看看這段時間裡含碳化合物的變化。他們從中國取得在大滅絶發生前一小段時間的地質樣本進行分析,發現這段時間內碳同位素比值的確發生變化,而且越接近大滅絶的時間看到的變動越快,甚至以超過等比級數的速度改變。他們推測當時有大量有機物被轉化為無機的二氧化碳,改變了碳同位素的比值。有機碳和無機碳的含量理應處在動態平衡的狀態。當時到底發生了什麼事,讓這個平衡被擾亂了?而且變化的速度還必須越來越快?

過去有人認為,二疊紀末期的火山活動長達數千年,火山爆發時從地底衝出大量二氧化碳可能就是造成碳循環改變的主因。不過如果真的是火山帶來的改變,這改變應該隨著噴發的時間拉長,地底壓力降低了而慢慢變小,而不是快速增加。另一個可能,是地球升溫,造成海底甲烷冰融化釋出大量甲烷。不過海底來的甲烷也應該會在高峰後釋放量逐漸下降。那到底當時發生了什麼事,能造成越來越強的碳變動?

要越來越強的反應,生物裡有。像是子宮收縮時的正向廻饋機制,以及族群裡個體數量的增加。對了,個體數量的增加,難道這是某種生物增加後看到的代謝反應?

甲烷是不是造成生物大滅絶的兇手?

那來看看甲烷是不是兇手好了。甲烷可能的來源除了來自地底的地質化學變化,還可以來自古菌的代謝反應。這些能生成甲烷的古菌統稱甲烷菌(methanogen),是地球最早出現的住民之一。岔題一下,生過火烤過肉嗎? 木頭是來自植物的有機物,燃燒則是我們逼迫有機物和氧快速產生化學反應後的結果,這個化學反應放出很多能量,接著我們利用這能量來烤肉。我們的細胞會用很多酵素慢慢控制有機物跟氧化合時放出能量的速度,這樣才不會把自己給燒了。燒紅的木炭放出二氧化碳,我們在細胞裡生火,啊,應該是呼吸,也是放出二氧化碳。可是其它微生物釋放出來的東西不一定是二氧化碳,像酵母菌放出來的廢棄物就是酒精,而甲烷菌放出來的就是甲烷了。

是誰在吃兩億五千萬年前的醋?

目前已知的甲烷菌主要用兩種方法取得活下去需要的能量:一種使用氫氣為能源,結合二氧化碳後產生甲烷為代謝廢物;另一種跟人類一樣以有機物為能源,只不過它們利用的是醋酸,分解後一樣產生代謝廢物甲烷。現今利用醋酸為能源的甲烷菌又可以成兩大類群。第一群主要是 Methanosaetaceae 科的甲烷菌,擅長在醋酸少的環境裡搶醋酸,但是代謝方法的成本比較高。第二群是以 Methanosarcina 屬的甲烷菌,利用醋酸的效率比較高,一旦醋酸多的時候它就稱霸了。現今海洋裡醋酸不多,所以第一群的數量比第二群要高出許多。不過,在兩億五千萬年前會是什麼樣的狀況呢?

兩億五千萬年前的地球,氧氣比現在少,所以微生物用氧氣把有機物利用掉產生二氧化碳的速度也不高,所以大量來不及被利用掉的有機物就沉到了海底。這時給了厭氧細菌們大量的食物:有食物時為什麼不吃呢你說是吧。於是海洋裡的醋酸應該比現在多。這群研究人員懷疑在那個年代,因為醋酸多,養出了一群特別的甲烷菌。不過,我們可以經由挖出來的化石知道恐龍真的出現過,細菌那麼小又容易分解,是沒多少機會變成化石讓我們挖的啊。

當年的生存血淚史,都記錄在 DNA 上面了

不過,歷史是會記錄在生物身上的。就像小時候抄別人的作業不只是原作的每個字都照抄,還會附上自己不小心的錯誤。這些都一併轉給下一個借我作業去抄的同學,結果錯誤就隨著被抄了多少次而一版一版增加,你甚至可以從有多少錯誤猜出誰比較早抄,誰比較晚抄。

DNA 偶爾會在複製時發生突變,就像我們抄作業時偶爾會抄錯一兩個字一樣。突變會累積,永遠留在 DNA 裡面,讓我們可以像從有幾個抄錯的地方推算出這個生物到底在多久以前就出現在地球上。現在讓我們回來看看前面提的那兩群會利用醋酸的甲烷菌。這兩群裡效率高的那一群其實有個秘密:根據 DNA 序列比對分析結果,它們用來分解醋酸的基因其實是從吃植物纖維素的細菌那裡偷來的!而經過這群研究人員利用核糖體基因序列分析,仔細校正時間後,他們發現這樁竊案就剛好是發生在這場大滅絕之前!難道說就因為它們從別的細菌那裡偷到高效率產能技術,開心享用海底的醋酸,接著放出來的廢物甲烷就足以毀滅地球上大部份的生物了嗎?

慢著,這樣就可以毀滅地球了嗎?

別急,光靠這群甲烷菌還是沒辦法成氣候的。要產生這麼多甲烷,首先要能有足夠的酵素配置在甲烷菌裡頭努力工作才能達成。要生產這酵素,需要放個鎳當做酵素的核心。海水裡的鎳不多,根本無法支應生產這麼多酵素,除非有奇蹟發生。

而事情就是這麼湊巧。就在這段時間,西伯利亞的火山連續噴發了數千年,把大量的鎳送進海洋環境裡。這群研究人員調出中國的地質樣本分析當時的鎳含量,發現就在碳含量發生劇變時,海洋裡出現了大量的鎳。

目前拼湊出來的歷史

所以這故事成型了。二疊紀末期氧氣濃度持續走低,讓有機物在海洋環境堆積。一群古菌把握機會利用醋酸生長。它們剛從別的細菌得到高效率產能機器的DNA設計圖,西伯利亞的火山活動又讓海水裡充滿製造這機器的原料,於是這支甲烷菌軍隊成軍。它們新拿到的基因比其它甲烷菌都要好用,很快就讓它們成為優勢菌種,接著快速擴張勢力範圍。海底的醋酸供應源源不絶,它們的數量也就完全無限制地持續成長。它們代謝出來的甲烷向上浮,進入大氣,把大氣裡的氧氣消耗掉,可能就造成地球上生物大滅亡,成為地球生物史中最黑暗的一頁。到底這是不是大滅絶真正的原因?學術界過去數十年一直不停找出新證據來推測,而現在這個研究提供了一個新的想像空間。我們可以坐著期待下一個精彩的研究來挑戰這一個研究提出來的理論。

細菌和地球

地球上第一次因為細菌活動造成的大改變,是藍綠菌帶來的氧氣革命。它們的光合作用讓大氣裡充滿氧氣,把厭氧生物逼進了地底這些陰暗角落,造就了好氧生物的霸業。而甲烷菌的逆襲再次大規模改變地球上的生物種類。現在人類正在改造這個地球,而且造成的改變不輸火山。或許某個地方的細菌,正在蠢蠢欲動,靜待它們的時代來臨。

 

研究原文

Daniel H. Rothman, Gregory P. Fournier, Katherine L. French, Eric J. Alm, Edward A. Boyle, Changqun Cao, and Roger E. Summons (2014). Methanogenic burst in the end-Permian carbon cycle. PNAS doi:10.1073/pnas.1318106111

文章難易度
陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。

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當人們對細菌一無所知、當醫生不洗手:生產,就像是去鬼門關前走一趟──《厲害了,我的生物》
聚光文創_96
・2022/09/13 ・1766字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

無知的代價:產褥熱

故事說到這裡,此時此刻,人們依然只能透過顯微鏡、放大鏡等工具,追尋微生物的芳蹤。當然啦,發現微生物是一回事,要確認這些微生物與特定疾病的相關性,並且證實它們的致病性與致病機制,則完全又是另一回事。

在那個對微生物一無所知的年代,該有多可怕?圖/envatoelements

然而,產業救星巴斯德先生在拔了一根草、測了測風向以後,敏銳的發現,風向是會改變的。在與微生物和疾病的永恆戰鬥中,人類也不會永遠的屈居下風。

巴斯德的重心,逐漸從化學轉移到微生物之上。他雖然不是醫生,也不是婦女,卻對婦女的生死大關特別有興趣。

在十八世紀到十九世紀之間,有多達百分之三十的婦女,會在生產後的「產褥期」,受到細菌感染而持續發燒,稱為「產褥熱」(puerperal fever)。

當時,產褥熱的致死率相當高,一旦受到感染,有百分之七十五的產婦可能會挺不過去,一手接生一手送死,悲傷的故事在醫院裡不斷上演。

被忽視的警告:「不要碰完屍體去接生!」

一八四三年,美國醫生霍姆斯(O. W. Holmes)在論文中提到,不少醫生會在解剖完屍體之後,再為產婦進行接生,這些產婦中,染上產褥熱的比例也偏高。

但是,當時的醫學界並不認同霍姆斯的觀點,將他的提醒當成了耳邊風。

進產房前,別忘了先寫遺囑!圖/聚光文創

與此同時,在著名的維也納大學醫學院中,匈牙利醫師塞麥爾維斯(Ignaz Philipp Semmelweis),正為了附屬醫院中,遲遲無法下降的產婦死亡率而苦惱著。

即使進行了詳細的大體解剖,塞麥爾維斯也無法找出產褥熱的原因,只能眼睜睜的看著產婦一邊期待著新生命的降臨,一害怕著死神將揮舞著鐮刀,收割她們的性命。

心痛的塞麥爾維斯,於是將目光轉向產房細節。他注意到,如果產婦居住在解剖室旁的產房,產褥熱的比例更居高不下;反觀助產士教學病房裡的產婦,死亡率就明顯較低。

塞麥爾維斯於是推測,或許在屍體中帶有某種毒素,經由負責解剖的醫生、實習生的雙手,在接生或產檢之際進入產房,造成了產婦的死亡。

只是洗個手,死亡率就下降了 9 %

一八四七年,塞麥爾維斯決定,要求產科裡所有醫生、實習生,特別是那些剛進行過大體解剖的小夥伴們,在為產婦接生或檢查之前,務必要用肥皂與漂白水浸泡、清洗雙手,並澈底刷洗指甲底下的汙垢。

果不其然,一個簡簡單單的洗手動作,就讓院內產婦的死亡率,從百分之十二下降到百分之三!可喜可賀!

即使塞麥爾維斯發現「洗手」就可以降低產婦的死亡率,但它的發現並未被醫界重視。圖/envatoelements

按照常理思考,我們可以大膽推測,接下來的劇情發展應該是:「塞麥爾維斯被譽為英雄,他所推行的洗手習慣,立刻被全世界廣泛採用……」

NO~NO~NO,塞麥爾維斯拿到的,可不是這麼簡潔、老生常談的劇本,故事尚未劇終,本章節依然未完待續。

事實上,他的重要發現並沒有受到醫學界的認可,連病房主任也說,死亡率的下降,是醫護同仁們用心禱告的結果,跟洗不洗手什麼沒啥關係。

不僅論點違背主流風向,許多醫生甚至覺得,塞麥爾維斯的說法,根本就是在說「醫生手很髒」或「病從醫生來」,對此,他們表達強烈的不憤怒與不滿。

讀到這裡,我們或許會覺得,只是洗個手,有那麼痛苦那麼難嗎?殊不知,即便是疫情當前的今日,對於這個倡導手部衛生的建議,依然有人會感到不滿與抗拒。

如此一想,一百多年前的醫生們不想洗手,好像不是多麼不可思議的事情了。

沒想到竟然連醫生都會不想洗手!圖/聚光文創

──本文摘自《厲害了,我的生物》,2022 年 8 月,聚光文創,未經同意請勿轉載。

聚光文創_96
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據說三人出版社就算得上中型規模,也許是島嶼南方太過溫暖,我們對出版業的寒冬始終抱持著浪漫與天真。 作者們說,出版市場很艱困,但我們依然想在翻譯領軍的文學市場中,為本土的作者、原創故事發聲。 喜歡做為升學孩子減輕壓力的書,不要厚重百科類型、沒有艱澀的專有名詞,很多重大發現的背後故事更值得我們好好品味。

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葡萄酒變酸了?這可不能忍!巴斯德揪出「乳酸菌」,成功拯救法國的釀酒業──《厲害了,我的生物》
聚光文創_96
・2022/09/12 ・2154字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國安危機!為什麼葡萄酒變酸了?

在上一集中,我們聊到了十七世紀,荷蘭科學家 aka 手作達人雷文霍克,以他那充滿手工溫度的兩百五十臺顯微鏡,以及一百七十二塊鏡片,為世人展示了「微型動物」(微生物)的世界。

然而在雷文霍克之後,除了斯巴蘭札尼神父曾經投以關愛的眼神,做了一些相關的實驗與研究,微生物似乎逐漸被眾人遺忘。

一直到微生物學的奠基者,巴斯德(Louis Pasteur)的出現,微生物的存在終於開始閃閃發光。一開始,巴斯德是打算進行「自然發生說」的相關實驗,沒想到,一個可能動搖國本的問題卻找上了他。

巴斯德(Louis Pasteur)被譽為微生物學的奠基者,也是研發出狂犬病疫苗的科學家。圖/Wikipedia

在浪漫優雅的法國,飲酒文化與釀酒事業同樣歷史悠久,然而,當時的酒商與釀酒廠負責人卻天天急得跳腳,一點也浪漫不起來。

原來,釀酒這門手藝太過精細,只要一不小心,酒廠生產的酒很可能就會酸化變質,不僅造成商譽與營運的巨大損失,也會影響市場供應的穩定性。

生活不能缺少微醺的感覺,釀酒業的危機,簡直就是國安危機,巴斯德義無反顧的決定伸出援手。

於是,巴斯德拿出科學家的精神,仔細研究了整個釀酒過程,收集、觀察製程中,不同時間的發酵液,並且分析、比較這些酒液的不同。

經過一次一次的培養與試驗,巴斯德終於發現,在顯微鏡下,正常的發酵液中,有一種形狀圓圓的球體小生物(也就是酵母菌);而那些發酵失敗、變酸的酒液中,則可以看見一種又細又長的桿狀小生物(乳酸菌是也)。

乳酸菌平常也許是不錯的東西,但要是跑到酒裡面可就不好了。圖/envatoelements

抓出讓酒精變質的小小兇手

一八五七年八月,巴斯德發表了他的研究成果,這篇論文,可以說是現代微生物學的開山之作。論文中指出,發酵,是涉及某些特定的細菌、黴菌、酵母菌等微生物的活動。

這些研究不僅拯救了釀酒業,也影響著食品業與醫藥產業。當時的科學界一度認為,發酵與食物腐敗、傷口發炎等現象,是可以畫上等號的,因此啟發了一名外科醫師的抗菌革命之路(這段故事我們後面再聊,先賣個關子)。

回到釀酒業的危機處理之上,雖然揪出了讓酒變酸的凶手,但巴斯德的工作還沒有完成,還得找出一勞永逸的方法,才算是功德圓滿。

經過一番苦思冥想,巴斯德最後採用的是加熱滅菌法,這種方法,如今也被稱為「巴斯德消毒法」(pasteurization)。

我們都知道,加熱是個有效的滅菌方式,巴斯德將釀好的酒,短暫、而且小心翼翼的加熱,直到攝氏五十至六十度,藉此殺死那些可能讓酒變質的細菌。如此一來,不僅能讓酒長斯保存,也不會犧牲酒的口感,是不是很讚!

感謝巴斯德讓我們今天能喝到沒有壞掉的酒。圖/聚光文創

陷入絕境的養蠶業:蠶寶寶為什麼會生病?

感謝飛天小女警,啊不,是巴斯德的努力,一天又平安的過去了,釀酒業終於恢復了平靜。然而,一八六五年,法國農村再次遭遇危機。

雍容華貴的絲綢,是廣受貴族喜愛的高級布料,養蠶、攪絲、織布,也是當時法國農村的一大主力產業。沒想到,一種傳播快速、並且容易致死的疾病,卻在蠶寶寶界蔓延開來,蠶農們對此束手無策,養蠶業因此陷入絕境。

在昔日師長的建議之下,巴斯德決定投身於蠶病研究,為蠶寶寶尋得一線生機。

在此之前,他並沒有養過蠶,也缺乏相關知識。於是他動身前往法國南部,花了五年的時間,在第一線的蠶病疫區進行研究。

透過顯微鏡,巴斯德在病蠶的身體裡,發現了一些微小的病原體。

不曉得大家小時候有沒有養過蠶寶寶呢?圖/envatoelements

同樣的,溯源之後還得找出根治方法,巴斯德除了研究鑑定方法,以幫助蠶農辨認染病的蠶寶寶之外,也建議蠶農對病蠶進行隔離。

篩檢與隔離,加上選擇性育種與提高蠶群的清潔度,巴斯德提出的「蠶界防疫新生活」,不但拯救了無數蠶寶寶的性命,也讓瀕臨崩潰的法國絲綢獲得喘息。

在釀酒業與養蠶業分別取得成功之後,巴斯德於是將目光從經濟產業轉向醫療產業。

這些肉眼看不見的微生物,既然可能讓酒變酸,也可能讓蠶生病,是不是也可能引發人類的疾病?如果真是如此,只要知道如何躲避生物的攻擊,或許就能增加戰勝疾病的可能性。

大家努力待在家防疫的時候也別忘了記得動一動。圖/聚光文創

──本文摘自《厲害了,我的生物》,2022 年 9 月,聚光文創,未經同意請勿轉載。

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聚光文創_96
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據說三人出版社就算得上中型規模,也許是島嶼南方太過溫暖,我們對出版業的寒冬始終抱持著浪漫與天真。 作者們說,出版市場很艱困,但我們依然想在翻譯領軍的文學市場中,為本土的作者、原創故事發聲。 喜歡做為升學孩子減輕壓力的書,不要厚重百科類型、沒有艱澀的專有名詞,很多重大發現的背後故事更值得我們好好品味。

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長達 5 億年的空白:真核生物從何而來?「洛基」是人類起源的解答嗎?──《纏結的演化樹》
貓頭鷹出版社_96
・2022/08/06 ・2927字 ・閱讀時間約 6 分鐘

有細胞核的真核細胞,究竟從何而來?

當渥易斯去世時,還在爭議中的最大謎團之一便是真核細胞的起源,也就是說,我們生命最深處的開端,直至今日仍然沒有定論。

當時真核細胞的起源目前還沒有一個定論,不過可以確定的是,粒線體扮演著相當關鍵的角色。圖 / Pixabay

如果像渥易斯在一九七七年宣布的那樣,存在三個生命領域,其中一個領域是真核生物,包括所有動物、植物、真菌,和所有細胞裡面含有細胞核的微生物,那麼這個最終演化出人類和我們可見的所有其他生物的譜系的基礎故事是什麼?是什麼讓真核生物如此不同?

是什麼讓牠們走上如此不同的道路,從細菌和古菌的微小和相對簡單,走向巨大而複雜的紅杉、藍鯨和白犀牛,更不用說人類和我們對地球的所有特殊貢獻,像是美國職棒、抑揚五步格和葛利果聖歌?哪些部分以及哪些過程組合在一起,形成了第一個真核細胞?

如此重大的事件大概發生在 16 億到 21 億年前之間。這個足足有 5 億年之久的窗口,反映當前科學不確定性的程度。

最關鍵的線索?粒線體與「內共生理論」

不同陣營的意見強烈分歧,都提供了一些假設。

岩石中早期微生物形式的化石證據,並沒能提供多少解答,科學家還是從基因體序列中發掘出更精確多樣的線索,並且其中一些線索仍然來自 S 核糖體 RNA,這要歸功於渥易斯當初的洞察力,以及後來四十多年間他的追隨者的心血。

但是這些數據的涵義為何則見仁見智。現在所有的專家都同意,當年內共生作用發揮了重要作用:不知何故,某個細菌被另一個細胞(宿主)捕獲並且在體內被馴化,然後成為粒線體

它們一旦存在早期真核細胞中並且數量變多後,就會提供大量能量,遠遠超出當時可用的任何能量,讓這些新細胞可以增加體積與複雜性,進而演化成多細胞生物。

粒線體的構造,成為了生物學家探索原生生物起源的重要線索。圖/Elements Evato

複雜性增加的一個顯著特徵,就是控制,特別是對遺傳材料的控制。

從生命的起源之地尋找答案——前往深海

更具體地說,這意味著將每個細胞的大部分 DNA 包裝在一個內部胞器中,也就是由膜包圍住的細胞核。

因此,真核生物起源之謎包含三個主要問題:

一,原始宿主細胞是什麼?

二,粒線體的獲取是否觸發了最關鍵的變化?或者,是由它引起的嗎?

三,細胞核是從何而來的?

更簡化的提問方式則是:一個東西跑到另一個東西裡面,形成複雜之類的東西?這些「東西」到底是什麼?

關於前兩個問題,最近的新證據來自一個意想不到的地點:大西洋底部。它來自於格陵蘭和挪威之間,一個近兩千四百多公尺深的區域所挖掘出的海洋沉積物,這地區附近有一個稱為洛基城堡的深海熱泉。

洛基是北歐神話中既狡猾又會變形的神;挪威主導團隊在發現這個熱泉後取了這個名字,因為這個礦化的噴口看起來就像一座城堡,而且所在位置難以尋找。

為了尋找證據,科學家將目光投向了一般生物無法安然生長的海底熱泉,而科學家也把這個發現洛基古菌的地點命名為「洛基城堡」(Loki’s Castle)。圖 / Youtube

他們與其他科學家一起分析這些海洋沉積物裡面所包含的 DNA,發現這代表了一個全新的古菌譜系,這些細菌的基因體與已知的任何東西都截然不同,似乎代表一個獨特的分類門(門是非常高的分類位階;比方說,所有脊椎動物都同屬於一個門)。

帶領這項基因體研究的生物學家,是任職於瑞典一所大學的年輕荷蘭人,名叫艾特瑪。他結合深處城堡和狡猾神祇的語義,將這個族群命名為洛基古菌

全新的發現!最接近真核生物的古菌:洛基古菌

艾特瑪團隊於二〇一五年公布這項發現。這項發現具有廣泛報導的價值,因為洛基古菌的基因體,似乎與我們人類譜系起源的宿主細胞非常接近。

實驗室培養出來的洛基古菌在顯微鏡底下的樣貌。圖 / biorxiv

《華盛頓郵報》的一則標題說:「新發現的『失落的環節』顯示人類如何從單細胞生物演化而來。」這些從深海軟泥中提取的古菌,真的是二十億年前那些,自身譜系在經過激烈分化後,變成現代真核生物的古菌的表親嗎?這些古菌是我們最親近的微生物親戚嗎?也許真的是。這一點引起大眾的注意。

但是,使艾特瑪的研究在早期演化專家當中引發爭議的,還有另外兩點。

首先,艾特瑪團隊提出證據,表明洛基古菌等細胞在獲得粒線體之前,就已經開始發展出複雜性。也許是重要的蛋白質、內部結構、可以包圍並吞噬細菌的能力。

若是如此,那麼偉大的粒線體捕獲事件,就是生命史上最大轉變的結果,或一連串變化其中之一的事件,而不是原因。某些人,例如馬丁,會強烈反對。

雖然科學家發現了洛基古菌,但也引起了許多爭議和討論,真核生物的演化謎團仍然沒有被完全解答。圖 / Pixabay

其次,艾特瑪團隊將真核生物的起源置於古菌中,而不是古菌旁邊。如果這個論點正確的話,便意味著我們又回到一棵兩個分支的生命樹,而兩大分支不管哪一支,都不是我們長久以來珍而重之、視為己有的。

這也就是說,我們人類就是古菌這種獨立生命形式的後代,這在一九七七年之前是無法想像的。(這種情況會產生錯綜複雜的糾葛,牽扯到在我們的譜系開始之前,細菌的基因水平轉移到我們的古菌祖先中,結果導致細菌也混入我們的基因體內,但本質仍然是:喔,我們就是它們!)

某些人,例如佩斯,會強烈反對。渥易斯也不會同意,只是他在世的時間不夠長,無緣被艾特瑪二〇一五年發表在《自然》期刊上的論文激怒。

六月的一個早晨,在多倫多的一間會議室裡,艾特瑪向一屋子全神貫注的聽眾描述這項研究,其中包括杜立德和幾十名研究人員,還有我。

當我之後與杜立德碰面時,他用一貫的自嘲式幽默說:「我有點被洗腦了。」也是後來,我坐下來與艾特瑪對談。我們談到他當時仍未發表的最新研究,這會把同樣的涵義推得更進一步:粒線體是大轉變的次要因素,人類祖先植根於古菌中,位於兩分支的生命樹上。他很清楚反對的觀點,也清楚自己將會遭遇何等激烈的爭論。

他說:「我真的有在為某些可能迎面撲來的風暴做準備。」

——本文摘自《纏結的演化樹》,2022 年 7 月,貓頭鷹,未經同意請勿轉載。

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貓頭鷹是智慧的象徵。1992年創社,以出版工具書為主。經過十多年的耕耘,逐步擴及各大知識領域的開發與深耕。現在貓頭鷹是全台灣最重要的彩色圖解工具書出版社。最富口碑的書系包括「自然珍藏、文學珍藏、台灣珍藏」等圖鑑系列,不但在國內贏得許多圖書獎,市場上也深受讀者喜愛。貓頭鷹的工具書還包括單卷式百科全書,以及「大學辭典」等專業辭典。貓頭鷹還有幾個個性鮮明的小類型,包括《從空中看台灣》等高成本的視覺影像書;純文字類的「貓頭鷹書房」,是得獎連連的知性人文書系;「科幻推進實驗室」則是重新站穩台灣科幻小說市場的新系列,其中艾西莫夫的科幻小說,已經成為台灣讀者的口碑選擇。