研究：植入细菌的真菌为了解复杂生命起源提供线索
新华社北京10月7日电英国《自然》杂志刊登的一项新研究显示，科研人员使用一根微小的空心针和一个自行车打气筒，成功将细菌植入一个真菌中，创造了一种类似于引发复杂生命进化的关系。这项研究有助了解10亿多年前产生特殊细胞器——线粒体和叶绿体的配对起源。
科学界一个主要观点认为，昆虫和真菌等许多生命形式中都存在内共生关系，即一种微生物在另一个有机体的细胞内和谐生活。比如，当细菌在真核细胞的祖先体内居住时，负责细胞能量生产的细胞器——线粒体进化了；当植物的祖先吞下光合微生物时，叶绿体就出现了。
瑞士苏黎世联邦理工学院等机构的研究人员利用纳米级的微小针头刺穿宿主细胞，每次向宿主细胞内递送一个细菌细胞。在经历多次失败后，研究人员将一种名为根瘤菌的细菌植入到名为小孢根霉的真菌后，产生了一种毒素来保护真菌不被“捕食”，从而成功建立了一种自然共生关系。
由于小孢根霉的细胞壁很厚，可以保持较高的内部压力，所以在用针头刺穿细胞壁后，研究人员使用自行车打气筒以及空气压缩机，来保持足够的压力输送根瘤菌。随后研究人员观察到，小孢根霉继续它们的生命周期并产生孢子，其中一部分含有根瘤菌。当这些孢子萌发时，根瘤菌也存在于下一代小孢根霉的细胞中。这表明新的共生关系可以传递给后代。
但含菌孢子的萌发成功率较低。在混合的孢子群体中，那些带有根瘤菌的孢子在繁殖两代后消失了。研究人员利用荧光细胞分选器来选择含有根瘤菌的孢子，并只繁殖这些孢子。经过10代繁殖后，含有根瘤菌的孢子的萌发几率有所提高。研究人员通过基因组测序发现一些与真菌萌发成功率提高有关的突变。
研究人员指出，未来有望在这项研究的基础上，培育出新型生物，使其具备消耗二氧化碳或者大气中氮气等能力。
来源：新华社客户端
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