新的研究表明，早期生命的进化远比以往的研究结果复杂

一项新的研究表明，早期生命的进化远比以往的研究结果复杂

长期以来，生物学家一直希望了解地球上最早的生命有机体的性质。如果可以的话，他们也许可以说出生命在地球上的出现方式、时间和地点，也许还可以说出生命对于宇宙来说是否是普遍存在的。

先前的研究表明，可以通过比较现代生物中存在的基因来获得该信息。而最新研究表明，使用这种方法获得信息其实非常有限。

生物学家将所有活生物体归为三大类，它们称为“domains”。其中两个domains（细菌和古细菌）由单细胞生物组成，而第三domains（真核生物）包括我们熟悉的大多数较大的多细胞生物：真菌、动植物、以及我们自己。在这三个领域中，真核生物几乎可以肯定是最近进化的，但是仍然存在关于两个单细胞领域中哪个领域最早出现在生命史上的问题。

四十多年前，美国生物学家卡尔·沃斯（Carl Woese）和乔治·福克斯（George Fox）提出，这两个领域都来自一个或一组更原始的生物，这些生物现在被称为LUCA或“最后的普遍祖先”。科学家希望能够就LUCA的样子、其所处的环境类型以及其生活方式发表一些具体的看法。

东京理工大学和马克斯·普朗克研究所的最新研究表明，了解早期生命可能比以前想象的要难。

这项研究发表在《分子生物学与进化》杂志的高级访问版上，该研究由位于德国莱比锡的马克斯·普朗克数学科学研究所的莎拉·伯克默和来自地球生命科学研究所的肖恩·麦格林进行。他们的分析证实了其他工作，这些工作表明，对DNA的比较只能得出对最古老细胞的生活方式的有限了解。尽管对于进化生物学家来说，这是令人失望的结果，重要的是要了解科学家可以从现代生物中收集的数据中可以知道和不能知道的内容。伯克默和麦格林的著作确实提供了一线希望。很明显，我们不知道最初的生物是什么代谢产物或它们生活在何处，但他们的工作提出了对数十亿年前有关于它们进化的速度的见解。

为此，Berkemer和McGlynn分析了数千种微生物的DNA相似性数据比较得出的数千种系统发育树，以试图鉴定最古老的基因以及它们何时可能进化，并了解基因如何在生物之间移动以阐明LUCA的性质。他们的分析表明，在生命的早期，不同的基因类型以不同的速率发生变化。这表明早期的突变率比现在高得多，并且随着时间的流逝，“基因跳跃”起了重要作用，这使得对生命的早期“家谱”的简单解释产生了误导。他们得出的结论是，先前的研究有时会大量采样可用数据，并且数据无法解决这些问题，

McGlynn教授解释说：“生物学中的一个基本问题是地球上最初的生命形式是什么。有两种基本的方法可以尝试解决这一问题。首先，我们可以使用基因序列的比较来尝试了解哪些序列最古老。第二，我们可以寻找生物学记录可能遗留在地质记录中的证据。” McGlynn说，这项工作表明，尽管很明显，在可用的DNA序列数据中，生命谱系存在模糊却引人注目的一般轮廓，但进化方面的变化如此之大，以至于尚无法确定最早的生物以其生命或在何种类型的环境中生活为生。这是由于这种早期的遗传加扰信号太嘈杂了。

然而重要的是，这项研究标志着科学家们第一次能够对早期进化的速度发表一些看法。这项工作表明存在可检测到的非常迅速的早期进化信号，因此，尽管我们可能不确切知道早期生物是什么样的，但似乎生命可能在早期就发生了变异并迅速发展。尽管如此，麦克格林仍然相信，这些有限的信息可以被解读，这仍然令人惊讶，它告诉我们有关地球生命进化的重要信息，并建议我们需要开发新的方法来查看可用的DNA数据以发现新颖的事物。