世界上最古老的生物是什么？

美国科学家最近发现存在了二亿五千万年的全球最古老微生物，打破了目前地球最古老生物的纪录，并为「地球生命可能源自外层空间」之说提供最新理据。

这种名为「2-9-3」的细菌，被天然地密封在一颗盐结晶体里，在美国新墨西哥州沙漠二千呎地底的核废料堆填区发现。美国西切斯特大学的科学家，在消毒环境下把细菌从盐结晶中取出，然后利用一种由安基酸提炼的助催化剂，使进入了假死状态的细菌苏醒过来。

研究人员首先消毒该盐结晶体的表面，将附在上面的现代细菌杀死，然后才在消毒的环境下，小心地将结晶体内的细菌取出。研究员解释，此举是要确保结晶体内的细菌，并不是在实验分析过程中意外地潜进去的。

研究员声称，由于该结晶体没有受损过的迹象，再加上它又是来自一个早在二亿五千万年前便形成盐结晶体，故他们认为，被密封在内里的细菌，其岁数和盐结晶体的相同，即约有二亿五千万年历史。他们称，根据他们的严格消毒处理程序，该结晶体内的细菌是意外「污染」钻进去的机会，只有十亿分之一。在此之前，地球最古老的微生物，在保存于琥珀里的蜜蜂上发现，估计约有二千五百万至四千万年历史。

较早前，科学家曾提出了一项理论，指地球生命可能是源自哪些依附在彗星、流星或小行星上的细菌，这些细菌随着彗星撞落地球，而开始在地球「落地生根」繁衍，而今次的发现，正好为这套理论提供了崭新的支持论据――「2-9-3」细菌被密封于盐结晶体二亿五千万年后仍然能重新活过来，意味着微生物理论上也能在类似的状态下，经过岁月漫长的太空旅程后，仍然有机会存活并来到地球。

科学家指出，按此论推测，整个宇宙的生命体，有可能是源自一至两个地方。这些原始细菌生命体，借流星撞击星球时所产生的碎石，在数以亿年时间「散播」各地的。

研究人员罗森茨魏希说：「数年前，美国得州被流星撞击。这颗流星有四十五亿年历史，更附有内含液体的盐结晶体。我们可以想象，生命有可能是从这些途径在宇宙中散播开来。」按这个说法，这些生命体也可能落在其它星球，包括邻近我们的火星，换言之，火星也可能存在生命。对此一名研究员说：「当我们往火星探索时，那里的盐结晶应是一研究重点。」

事实上，如果这理论成立，还可能会对人类的宗教信仰带来新冲击--若然全宇宙的生命体可能沿自某一处地位，那是否也意味着宇宙确有造物主的存在？

英国科学家最近声称，他们发现了迄今为止地球上最古老的生物，生物学家把这种生物称为玛士撒拉虫（玛士撒拉是《圣经。创世纪》中人物，据传享年969岁），据说这种生物已在地球上活了26亿年。

英国科学家在英国克利夫兰地表深层含盐的沉积物中发现了这种古老生物，当浅海海水蒸发之后，盐和生物就遗留在这些沉积物上，这些玛士撒拉虫在恐龙灭绝时就已经存在了。科学家分析，这些玛士撒拉虫一旦被埋在地下就开始发生了演化。为了适应高盐度和营养缺乏的生存环境，它们把新陈代谢的速率降至几乎难以检测的程度。英国莱斯特大学微生物与免疫学教授比尔。格兰特在泰国和波兰的盐沉积物中也发现了与玛士撒拉虫相似的生物，但是在克利夫兰沉积物中发现的这些虫子被科学家们视为是地球上最古老的生物。

在此以前，人们所熟知的地球上最古老的生物是美国加利福尼亚生长的一种锥形松树科学家也以玛士撒拉命名这棵古松树。据专家们估计，这株古松树已有4632年的树龄。科学家们在美国密歇根州森林中还发现了一种年龄高达1万岁的地下真菌，但是科学家们对密歇根真菌的实际年龄仍然存在着很大争议。

是细菌

寒武纪的三叶虫

参考资料：||

人类对自己从何而来始终有着浓厚的兴趣。有人热衷于调查家族两三代以前的家谱，有人则着迷于追踪家族数个世纪前的祖先。但是，若要说到调查最终家谱，谁也无法与科学家们媲美。

地球上一切有生命的物质，从人类到细菌，从风信子到蓝鲸，都应起源于同一个祖先，它是三四十亿年前的一个原始细胞。科学家将其命名为“终极世界共同祖先”（Last universal common ancestor）,通俗地称为卢卡(LUCA)。但是，它长什么样？曾经怎样生活？最早出现在哪里？卢卡未留下任何化石遗迹，也未留下任何实物线索。人们一直认为寻找卢卡是科学所力不能及的事情。

谁是卢卡？

现在，寻找卢卡的热情又被重新点燃了。科学家正在比对所有生物的基因，以期描绘出这位众生之母的“肖像”。这类研究结果引起了极大争议，并对过去某些原始生命的基本假设提出了挑战。例如，有证据表明，生物的进化是由外力推动的，但这种推动力并不是我们通常所说的自然选择。另一个令人惊奇的发现是，DNA（脱氧核糖核酸）作为生命的密码，可能进行了两次独立的进化。

19世纪中叶，达尔文（Charles Darwin）首先将注意力放在我们远古的祖先上，提出了自然选择的进化理论。他提出，简单的物种具有共同的祖先，所以拥有同一个家谱。但是，达尔文未能阐明，所有的生物是出自一个家谱还是出自几个家谱。

20世纪50－60年代，在探索细胞的基本活动时，科学家才开始揭示出所有生命形式的相似性：几乎所有生物，都使用称为核糖体的复杂大分子机器，以DNA长链来编码用于组成生物体和维持生命活动的蛋白质。也同样用称为核糖核酸（RNA）的短链，每次从DNA中提取一个基因编码的信息，以RNA片段为模板，再合成蛋白质。

也许，生命具有共同祖先最有说服力的证据，就是它们共用同一套基因语言。虽然我们从生物化学上还不能解释为什么一定的DNA或RNA就能编码出相应的氨基酸，但同样的密码广泛出现于生物的谱系中，只有很少例外。

人们推测，卢卡的RNA、DNA和核糖体都应装在被膜包住的细胞内，但这种结构过于复杂。最早的生命应该是仅仅能够自我复制的分子，从这个最初的分子，到各种类型的原始细胞，经历了缓慢的进化过程。这些原始细胞中，只有一个最终保留下来，成功地繁衍出后代，这就是卢卡。

卢卡是什么？

最早进行这方面研究的是伊利诺斯大学的分子生物学家卡尔沃斯（Carl Woese）。20世纪60年代末，他发明了一种测定物种间亲缘关系的技术，通过比较生物核糖体中RNA片段上核苷酸的序列来决定它们亲缘关系的远近。他假定基因突变是随着时间的延续自然增加的，那么，两个物种的核苷酸序列差异越大，它们在系谱上分开的时间越长。

10年后，沃斯对物种进行了重新界定。以前人们将生物分成原核生物和真核生物两大类。真核生物包括所有的动物、植物、真菌和单细胞生物（比如酵母菌），它相对较大，包含了很多复杂的内部结构，比如为细胞供能的线粒体，及包含DNA的细胞核。原核生物主要是细菌，其细胞相对小而简单，没有复杂的内部结构，具坚硬的细胞壁，细胞壁由肽聚糖组成，而真核生物的细胞壁中没有肽聚糖。

沃斯发现，在原核生物中存在着第三类生物，他将其命名为古细菌（archaea），这是一种无核微生物的古代分支。古细菌不含肽聚糖，却具有真核生物的一些特性，如含有包裹于蛋白质中的DNA。此后，科学家们采纳了一个新的生物分类系统，将生物分成三个基本类型，或者称为三大域：古细菌、细菌和真核生物。

那么，三大域的进化次序是什么？换言之，卢卡是古细菌呢？还是细菌或真核生物？20世纪80年代末，根据核糖体RNA的进一步比对结果，人们认为最古老的生物是细菌。虽然随后的基因分析结果与上述推论有矛盾，但目前广为接受的观点仍然是：细菌是最古老的生物域。

巴黎-南大学的帕特里克福特瑞（Patrick Forterre）提出，基因分析方法存在明显的缺陷。他认为真核细胞结构更复杂，应该是更原始的。与真核生物相比，细菌合成蛋白质的过程更顺畅而有效。细菌可以在数秒内启动合成蛋白质的“工程”，而真核生物却需要半个小时。他提出卢卡应是真核细胞。

20世纪90年代，史上第一个基因组测序计划完成。基因组测序结果使科学家们得以找出所有生命形式都具有的共同基因，从而有可能找出卢卡。奇怪的是，三大域所共有的基因很少。例如，最近对100个物种进行基因比对的结果，仅有60个基因是共有的。不管一个细胞有多么原始，这60个基因都远不足以维持任何细胞类型生物（比如卢卡）的生命。

另一个是基因水平转移的问题。与父母遗传给子女的垂直基因转移不同，基因水平转移指的是发生在同代不同细胞个体之间的基因交换。在生物进化的早期阶段，基因的水平转移起了重要作用。

生命始祖是嗜热生物，还是浮霉状菌？

从基因比对结果得出的几个生物家谱推测，卢卡为嗜高温类型，生活的环境温度高于80℃。进而估计，卢卡可能生活在深海的热喷口附近，当时，地球环境还没有氧气，热水中丰富的矿物质也许能提供能源。该理论的不足之处在于，高温下生活的生命，需特殊的酶来保护其DNA和RNA免遭破坏。因此，简单的生命类型更可能是产生于中温环境，生物需要先进化出特殊的酶，然后才逐渐接近并适应高温环境。新的研究否定了卢卡嗜热的理论。因为能明显增强DNA抵抗热破坏的反旋转酶，仅发现于嗜热菌中，而嗜热菌是生物三域分化后才出现的。细菌中的其他保护基因也明显是从古细菌中水平转移而来的。

进化生物学家西林布朗切尔（Celine Brochier）和贺富菲利普（Herve Philippe）最近在法国巴黎皮埃尔和玛丽居里大学所做的研究表明，以前以核糖体DNA为对象的研究是有缺陷的，因为研究材料是高速进化的，很可能已经丧失了进化的历史信息。他们选择进化速度更为缓慢的核糖体RNA进行研究。2002年他们在《自然》上发表文章，推测最古老的生物是一种名为浮霉状菌目（Planctomycetales）的细菌，它们只能在中等温度下生存，其细胞壁不含肽聚糖，染色体包裹于膜中，类似于细胞核。

意大利那不勒斯国际遗传与生物物理研究所的分子生物学家马西莫迪朱利奥（Massimo Di Giulio）认为，布朗切尔和菲利普的核糖体RNA材料太少，分析结果缺乏代表性。他也采取了法国人的方法，但用更多的遗传物质，结果显示：浮霉状菌仍然处于生物进化的底层，另外两种极端嗜热的生物更古老，它们是：产水菌目（Aquificales）和热袍菌目（Thermotogales）。

而今，就连卡尔沃斯也对卢卡是否确实存在表示怀疑。他认为最终的共同祖先可能并不是一个单一的生物，而是一种包含了很多进行水平基因转移的原始细胞组成的细胞团。尽管如此，其他科学家仍未放弃寻找卢卡的努力。美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information)的进化生物学家尤金库尼（Eugene Koonin）已在重新开始构建卢卡的基因谱。他的研究小组开发出一个计算机模型，用于确定在遗传中的基因丧失和基因水平转移作用的相对大小。到目前为止，他们已经分离鉴定出600多个候选基因。

卢卡是病毒？

最早的自我复制生物，不一定是当今生物所普遍使用的DNA和蛋白质系统。这一系统太过复杂而且相互依存，自发产生的可能性极低。生物最初的基因很可能来源于RNA，因为RNA具有独特的化学特性且不需蛋白质（酶）辅助就能催化一些反应。

基因比对结果也揭示了生物三域中DNA分子机制的不同。例如，细菌用于DNA复制的一些酶，与古细菌及真核细胞的DNA复制酶不同。对此，最合理的解释就是：卢卡在RNA基因转向DNA基因的之前就已经存在了。

病毒必须寄生在生物细胞里，它们不能独立繁殖，通常被看作是没有生命的复杂分子，由一层蛋白质外壳包着一些遗传物质。大的病毒可有300多个基因，而一般典型的病毒只需10个基因。2003年，法国科学家博纳德拉斯考拉（Bernard La Scola）发现了巨病毒（Ｍimivirus）。2004年，科学家绘出巨病毒的基因组图谱，让人吃惊的是，该病毒竟有1260个基因，其中50个基因的功能是此前从未在病毒中发现过。

病毒在进化的混战中起着重要作用。不管真核生物在古细菌和细菌产生之前或之后发生，巨病毒的发现都决定了三大域的进化顺序。那么，它本身是不是一个新的生物域？也就是我们所说的卢卡呢？与其他生物进行比较，发现巨病毒的世系可追溯到33亿年前，即地球原始生命分化成三大域之时。埃尔文加州大学病毒研究中心的主任路易斯维拉瑞尔（Luis Villarreal）表示，他相信卢卡是病毒。

巨病毒扩展了我们对病毒的认识尺度。但是，这个尺度会伸展多远呢？对于一些病毒学家来说，要是不提它介于生物和非生物之间的尴尬跨度，病毒作为生命始祖似乎是最合理的选择。有人甚至提出，地球上最早的生命有可能来自于遥远陨星孔洞中携带的病毒碎片。美国蒙大拿州立大学的马克杨（Mark Young）说：“我曾嘲笑过这样的想法。现在我不再认为它荒谬了。”他现在领导的一个小组已经从黄石国家公园和世界上其他地区采集到新的古菌样病毒（archaeal viruses）。

另外一些科学家也在寻找与巨病毒类似的病毒，但人类至今还远没有接触到卢卡的皮毛。病毒的外表是如此渺小，不过，病毒是地球上最丰富的遗传材料，若将地球上每个病毒排成一排连起来，其长度可以达到1000万光年。科学家们推测：病毒有能力干涉生物体，正是它们通过转移遗传材料驱动物种的形成，决定了今天地球上生物的模样。