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先有雞還是先有蛋?科學家找到「造蛋」關鍵基因 時間或早於動物進化歷程

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先有雞還是先有蛋?科學家找到「造蛋」關鍵基因  時間或早於動物進化歷程
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先有雞還是先有蛋?科學家找到「造蛋」關鍵基因 時間或早於動物進化歷程

2024年11月14日 13:20 最後更新:15:27

「雞生蛋,還是蛋生雞?」這個問題其實隱藏了生命演化的奧秘。日內瓦大學研究團隊通過對一種古老單細胞生物的研究,發現了「造蛋」關鍵基因,其出現時間可能早於動物進化歷程。

單細胞原生生物「染色球藻」提供早期生命演化線索

據科學網站《IFLScience》報導,科學家長期以來認為,從單一受精卵(合子)發育成多細胞胚胎的過程是動物演化過程中高度保守的現象。然而,這一關鍵過程的起源和演化機制仍然充滿未知。地球上最初的生命是單細胞生物,那麼,究竟是什麼樣的機制讓它們演化成複雜的多細胞動物?

研究團隊選擇了近日被發現的遠親——單細胞原生生物「染色球藻」(Chromosphaera perkinsii)。這種生物在數十億年前就與動物的演化路徑分道揚鑣,提供了研究早期生命演化的珍貴線索。

細胞約65小時後會分裂成多細胞群落

透過「長期明視野活體影像技術」,研究團隊在實驗室中觀察了染色球藻的生長過程。他們發現,這些細胞在約65小時後會分裂成多細胞群落,且不再繼續生長,與動物胚胎發育的「分裂期」驚人地相似。

染色球藻在動物出現前已具備類似於動物生殖系統的分子工具箱

進一步的研究重點在於分析染色球藻在此階段的基因表現及其產生的生物分子。結果顯示,在細胞分裂前,染色球藻會累積關鍵細胞成分,如蛋白質和脂質,這一模式與動物卵母細胞的成熟過程極為類似。這意味著,早在動物出現之前,染色球藻就已具備了類似於動物生殖系統的分子工具箱。

時間或早於動物進化歷程

領導此研究的博士杜丁表示:「儘管染色球藻是單細胞生物,其行為卻展現了多細胞協調和分化的機制,這一切發生的時間遠早於第一批動物的出現。」這項發現不僅讓我們得以窺見數十億年前生命演化的奧秘,還為理解生命起源、胚胎發育的起源以及生物複雜性的演化提供了新的線索。

單細胞生物 「染色球藻」(Chromosphaera perkinsii)的多細胞發育過程(Nature 期刊)

單細胞生物 「染色球藻」(Chromosphaera perkinsii)的多細胞發育過程(Nature 期刊)

研究的第一作者奧利維塔指出:「能透過研究一個如此古老的物種,讓我們回溯生命演化的歷程,這是一個非常令人興奮的發現。」

日本最新研究指出,一種長期被讚為能促進腸道健康的流行飲品,可能有助預防甚至逆轉某些老化跡象。

聚焦發酵乳製品與老化的關聯

據外媒報道,該研究中,信州大學科學家深入探究克菲爾(kefir)等發酵乳製品的健康效益,尤其聚焦與老化的關聯。

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研究人員指出,隨著年齡增長,人體免疫系統逐漸衰弱,免疫細胞運作遲緩導致分裂異常,進而引發慢性低度發炎,助長多種老化相關疾病,胸腺、肝臟等重要器官亦逐漸衰退、失去功能。

用老年小鼠做研究

克菲爾等飲品富含乳酸菌(LAB),這類菌種被認為具抗菌、抗炎甚至抗癌功效,不過具體作用機制依然不明。該研究團隊將從克菲爾中分離出的熱滅活菌株YRC2606,餵食老年小鼠八周後,分析其免疫健康狀況。結果顯示,攝取的小鼠在胸腺、肝臟等關鍵器官的衰老變化較小;發炎現象亦降低,同時與抑制細胞分裂、老化的蛋白質水平也有關聯。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

一杯克菲爾飲品約含9克蛋白質

研究主要作者篠原寬香(Hiroka Sasahara)指出,這項開創性發現顯示,以克菲爾為基礎的細菌可能有助於在人們老化過程中維持更強健的免疫系統。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

定期飲用克菲爾飲品更能帶來額外健康效益,畢竟其名稱源自土耳其語「keyif」,意指食用後的愉悅感受。這種發酵飲品營養豐富,一杯約含9克蛋白質,並提供成人每日所需三分之一以上的鈣質,同時富含磷、鎂及維生素B12、B2、D與K2。克菲爾所含的益生菌,被認為能透過多種途徑促進健康,從幫助消化、體重管理,到透過平衡腸道菌群促進心理健康。

專家提醒勿急於大量飲用

但專家提醒,勿急於大量飲用;富含益生菌的食物飲品可能引發脹氣、腹脹等消化副作用,建議逐步加入飲食讓身體適應。服用免疫抑制藥物者,飲用克菲爾前應諮詢醫師,因其含活菌與酵母,而健康免疫系統通常會抑制這些微生物以防感染。

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