海洋微生物新發現或將改寫“演化樹”

海洋微生物新發現或將改寫“演化樹”

在過去的近300年間，生物分類法從兩界、三界一直被擴充到六界三域，分類系統不斷被改寫。然而，演化樹的改寫可能還會繼續下去。美國加州大學基因中心和文特爾研究所對海洋水樣本中的DNA序列分析的合作研究發現，地球上可能存在著三個域之外的生物。

這個發現十分驚人，其可能改寫從上世紀90年代以來延續的主流生物分類學法。該研究是加州大學戴維斯分校基因中心的艾森領頭所做。他與同事們提取了一部分海洋水樣本中的DNA進行分析，發現這些樣本基因序列十分不同尋常，和人們平時所知的細胞生物似乎關系非常疏遠，完全像是來自另外一個全新的生物域。

基因分析是目前用來進行生物分類和判斷的好工具。我們星球上大部分的物種并非日常所見的動植物，而是看上去像是一個個單一細胞的低等生物體，如果要判斷它們在演化樹上處于什么位置，生物學家們需要在實驗室里培養它們，等有了足夠的DNA后再進行基因分析。但艾森表示，這里的問題是，這些物種的絕大部分，差不多占所有物種的99%，都無法在實驗室里被培育。

為了探尋生物的“暗物質”，艾森展開了和世界上最出名的私人基因研究所——文特爾研究所的合作。“壞小子”文特爾因支持基因譜私有化和“人造生命”等立場而成為世界上最受爭議的科學家之一。對于這項探究“暗生物”的挑戰，他和他的同事們采用了一種現在很前沿的研究方法，叫做“宏基因組學”進行研究，傳統的微生物基因序列分析需要在實驗室里培養微生物，但用宏基因組學，可以直接從環境樣品中提取全部微生物的DNA，那就可以避開有的微生物很難在實驗室里培養的難題。

在此次研究中，艾森和文特爾提取了“全球海洋取樣考察”中采集的海水樣品，通過宏基因組學分析，發現其中有一些基因序列和此前所知的徹底不一樣，無論如何也放不進現有的演化樹中。艾森表示，現在出現了兩種假設，一種是這些基因序列來自一些與眾不同的病毒；而另一種假設則更令人驚訝，這些神秘的基因序列或許代表著生命樹上一個完全嶄新未知的分支。這個假設是十分大膽的，有一些人認為現在就談生命的“第四維度”為時過早。

研究接下來的一個工作就是要更進一步地確定這些序列的來源，將尋找這些基因到底是突然變異的還是從另一個奇怪的“維度”來的。對這些樣本的進一步分析，還可以確定這些神秘的基因序列到底屬于什么生物體。假設艾森等人的進一步工作發現，這些基因序列的確是來自一個全新的生物域，那生物演化樹將再次被推翻重寫。