中評社北京10月7日電／據新華社報導，英國《自然》雜誌刊登的一項新研究顯示，科研人員使用一根微小的空心針和一個自行車打氣筒，成功將細菌植入一個真菌中，創造了一種類似於引發複雜生命進化的關係。這項研究有助瞭解10億多年前產生特殊細胞器——線粒體和葉綠體的配對起源。
科學界一個主要觀點認為，昆蟲和真菌等許多生命形式中都存在內共生關係，即一種微生物在另一個有機體的細胞內和諧生活。比如，當細菌在真核細胞的祖先體內居住時，負責細胞能量生產的細胞器——線粒體進化了；當植物的祖先吞下光合微生物時，葉綠體就出現了。
瑞士蘇黎世聯邦理工學院等機構的研究人員利用納米級的微小針頭刺穿宿主細胞，每次向宿主細胞內遞送一個細菌細胞。在經歷多次失敗後，研究人員將一種名為根瘤菌的細菌植入到名為小孢根黴的真菌後，產生了一種毒素來保護真菌不被“捕食”，從而成功建立了一種自然共生關係。
由於小孢根黴的細胞壁很厚，可以保持較高的內部壓力，所以在用針頭刺穿細胞壁後，研究人員使用自行車打氣筒以及空氣壓縮機，來保持足夠的壓力輸送根瘤菌。隨後研究人員觀察到，小孢根黴繼續它們的生命周期並產生孢子，其中一部分含有根瘤菌。當這些孢子萌發時，根瘤菌也存在於下一代小孢根黴的細胞中。這表明新的共生關係可以傳遞給後代。
但含菌孢子的萌發成功率較低。在混合的孢子群體中，那些帶有根瘤菌的孢子在繁殖兩代後消失了。研究人員利用熒光細胞分選器來選擇含有根瘤菌的孢子，並只繁殖這些孢子。經過10代繁殖後，含有根瘤菌的孢子的萌發幾率有所提高。研究人員通過基因組測序發現一些與真菌萌發成功率提高有關的突變。
研究人員指出，未來有望在這項研究的基礎上，培育出新型生物，使其具備消耗二氧化碳或者大氣中氮氣等能力。 |
