單鞭毛生物

單鞭毛生物(學名:Unikonta)是指細胞中擁有(或其祖先擁有)單個鞭毛的真核生物。現今的研究猜測單鞭毛生物會是後鞭毛生物(動物、真菌和其他相關類型)和變形蟲的祖先,而雙鞭毛生物(有兩個鞭毛的真核細胞)則是泛植物(植物和其近親)、古蟲界、有孔蟲界和囊泡藻界等生物的祖先。

基本介紹

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生物特性

單鞭毛生物中存在一個三基因的融合:與嘧啶生物合成的有關的氨甲醯磷酸合成酶Ⅱ(C)、天冬氨酸轉氨甲醯酶(A)和二氫乳清酸酶(D)融合成了一個CAD基因,而這三個基因在原核生物或雙鞭毛生物中是單獨表達的。這必定包含有兩次的融合,一對很稀少的事件,使之成為了後鞭毛生物和變形蟲的共同祖先。
湯瑪斯·卡弗利爾-史密斯曾認為單鞭毛生物的共同祖先有單一個中心粒,然而最近的觀點是單鞭毛生物的共同祖先是有兩個中心粒但只有一條鞭毛的生物,雙中心粒(如動物細胞內由兩個中心粒組成的中心體)的來源和雙鞭毛生物上的不同,為趨同進化的一種。

生物種類

地球上所有的真核生物可以被分為兩個大類:單鞭毛生物(Unikonta)和雙鞭毛生物(Bikonta)。它們各自都包括單細胞生物和多細胞生物,所以是很大的門類。例如單鞭毛生物就包括多細胞的動物和真菌,以及單細胞的原生動物如領鞭毛蟲,也就是包括所有的動物和真菌。而雙鞭毛生物則包括植物界中所有的生物,包括藻類和陸生植物。
在單鞭毛生物中,鞭毛長在細胞的後面的生物叫作“後鞭毛生物”(Opisthokont)。多細胞生物中的動物和真菌,以及單細胞生物中“領鞭毛蟲”門(Choanozoa)和“中粘菌門”(Mesomycetozoa)中的生物,都屬於後鞭毛生物。為了進一步證明單細胞的後鞭毛生物和多細胞動物的關係,在2005年,英國的科學家從20種生物中提取了DNA,並且測定了為以下四個蛋白編碼基因的DNA序列:真核生物的轉譯延長因子(Eukaryotic translation elongation factor 1a ,簡稱EF-1a)、熱休克蛋白70(Heat shock prtotein 70,簡稱HSP70)、肌動蛋白(actin)、beta-微管蛋白(beta-tubulin),在比較這4個基因在不同動物中的序列差別之後,科學家發現,後鞭毛生物確實是一個獨立的門類,包括單細胞的後鞭毛生物和多細胞的動物和真菌。例如在所有的後鞭毛生物中,EF-1a蛋白序列中都有一個12個胺基酸單位的插入,而雙鞭毛生物則沒有這個插入,這就更加證明單細胞的後鞭毛生物和多細胞動物確實有共同的祖先。
單鞭毛生物
分類

研究發現

2008年,由美國多個研究機構和德國的科學家合作,測定了單細胞的單鞭毛生物領鞭毛蟲門中領鞭毛蟲綱(Choanoflagellate)中Monosiga brevicollis的全部DNA序列。2013年,美國科學家測定了領鞭毛蟲綱中的另一個物種,“群體形成性領鞭毛蟲”(Salpingoeca rosetta,因其能夠聚集形成群體)的全部DNA序列。也是在2013年,西班牙和美國的多家研究機構的科學家合作,發表了領鞭毛蟲門,卷絲球蟲綱中Capsaspora owcazarzaki的全部DNA序列。對這些DNA序列的分析得出了驚人的發現,大大超出科學家當初的預期。為了敘述簡潔,下面我們用Mbre代表Monosiga brevicollis,用Sros代表Salpingoeca rosetta ,用Cowc代表Capsaspora owcazarzaki。

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