这是迄今为止发现的第一种不需要氧气就能生存的动物
这是迄今为止发现的第一种不需要氧气就能生存的动物
科学家们发现了一种类似水母的寄生虫，它没有线粒体基因组——这是迄今为止发现的第一个不需要氧气就能生存的多细胞生物。这一发现不仅改变了我们对地球上生命如何运作的理解，还可能对寻找外星生命产生影响。
关于宇宙的一些真理和我们在宇宙中的经历似乎是一成不变的。天要亮了。重力糟透了。没有什么能比光传播得更快。多细胞生命需要氧气才能生存。不过，我们可能需要重新考虑一下最后一个。
2020年，科学家们发现了一种类似水母的寄生虫，它没有线粒体基因组——这是迄今为止发现的第一个不需要氧气就能生存的多细胞生物。这意味着，它不呼吸；事实上，它的一生完全不依赖氧气。
这一发现不仅改变了我们对地球上生命如何运作的理解，还可能对寻找外星生命产生影响。
生命开始发展出代谢氧气的能力——也就是呼吸——大约在14.5亿年前。一个较大的古菌吞没了一个较小的细菌，不知何故，细菌的新家对双方都有利，于是两者呆在了一起。
这种共生关系导致了这两种生物一起进化，最终，那些嵌在其中的细菌变成了被称为线粒体的细胞器。除了红细胞外，你体内的每个细胞都有大量的线粒体，这些线粒体对呼吸过程至关重要。
它们分解氧气，产生一种叫做三磷酸腺苷的分子，多细胞生物利用这种分子为细胞过程提供动力。
我们知道有一些适应可以让一些生物在低氧或缺氧的条件下茁壮成长。一些单细胞生物已经进化出与线粒体相关的无氧代谢细胞器；但是，是否存在完全厌氧的多细胞生物一直是科学界争论的主题。
直到以色列特拉维夫大学的达亚娜·雅哈洛米（Dayana Yahalomi）领导的一组研究人员，决定重新研究一种叫做“Henneguya salminicola”的常见鲑鱼寄生虫。
这是一种刺胞动物，与珊瑚、水母和海葵属于同一门。虽然它在鱼肉上造成的囊肿很难看，但寄生虫是无害的，并且会伴随鲑鱼的整个生命周期。
这种微小的刺胞动物藏在宿主体内，可以在非常缺氧的条件下生存。但如果不观察这种生物的DNA，就很难确切地知道它是如何做到的——所以研究人员就是这么做的。
他们使用深度测序和荧光显微镜对H. salminicola进行了仔细研究，发现它已经失去了线粒体基因组。此外，它还失去了有氧呼吸的能力，以及几乎所有参与线粒体转录和复制的核基因。
像单细胞生物一样，它也进化出了线粒体相关的细胞器，但这些细胞器也很不寻常——它们在内膜上有不常见的褶皱。
同样的测序和显微镜方法在一种密切相关的刺胞鱼寄生虫——鳞粘虫（Myxobolus squamalis）中作为对照，清楚地显示了线粒体基因组。
这些结果表明，这里终于出现了一种不需要氧气就能存活的多细胞生物。
虽然H. salminicola仍然是一个谜，但这种消失与这些生物的总体趋势相当一致——基因简化之一。经过很多很多年，它们基本上从一个自由生活的水母祖先进化成了我们今天看到的更简单的寄生虫。
它们失去了大部分原始水母基因组，但奇怪的是，它们保留了一种类似水母刺细胞的复杂结构。它们不是用这些刺来螫人，而是依附在宿主身上：这是一种从自由生活的水母到寄生虫的进化适应。你可以在上面的图片中看到它们——它们看起来像眼睛。
这一发现可以帮助渔业调整应对寄生虫的策略；虽然它对人类无害，但没有人想买满是奇怪的小水母的鲑鱼。
但这也是一个帮助我们理解生命如何运作的重大发现。
研究人员在他们于2020年2月发表的论文中解释说：“我们的发现证实，对厌氧环境的适应并不是单细胞真核生物所独有的，而是在多细胞寄生动物中进化出来的。因此，H. salminicola为理解从有氧代谢到完全无氧代谢的进化转变提供了机会。”
这项研究发表在《美国科学院院刊》上。