生命的祖先是超級嗜熱菌嗎？

海生

現有活著的所有生物都可追溯到一個最近的共同祖先（英文簡稱 LUCA）——地球上早期出現的一個單細胞生物。這個“最近的共同祖先”是什么意思呢？舉個例子：你和你堂哥最近的共同祖先是爺爺，雖然爺爺的爸爸、爺爺的爺爺也都是你們的共同祖先。

據考證，LUCA至少出現在39億年前，不久之后即分化成兩大門類：細菌和古細菌。這兩類生物目前占了地球上物種的絕大多數。更復雜的有機體，如海綿、大象和我們人類，要在數十億年之后才出現。細菌和古細菌的重要區別之一是后者適應了很多極端的環境：比如高溫、高壓、缺氧、高酸堿度，等等。一般現存的許多古細菌都能適應高溫。能耐50℃以上高溫的稱為“嗜熱菌”，少數能耐80℃以上高溫的稱為“超級嗜熱菌”。而細菌一般在水上煮一煮就很容易殺死。

LUCA生活在什么樣的環境，這是生命起源的重大問題。許多生物學家相信，它應該生活在海底熱液噴口的高溫酷熱環境，那里的溫度超過50℃，甚至達到100℃。

由于年代久遠，LUCA不可能保存下標本。LUCA之所以被認為耐高溫，是由它的基因組提供線索的。2016年，德國一個小組在LUCA最古老的一些“后裔”中發現它們擁有355個共同基因，于是猜測，這些基因很可能也存在于LUCA身上。

其中有一個基因叫“逆轉錄酶蛋白基因”，它對于超級嗜熱菌是必不可少的。所有超級嗜熱菌和部分嗜熱菌都擁有該基因，但生活在50℃以下的嗜熱菌卻沒有。所以，如果LUCA擁有逆轉錄酶蛋白基因，它至少是嗜熱菌，甚至可能還是超級嗜熱菌，其生活的環境應該不低于50℃。

但是，最近兩位法國生物學家卻對LUCA是超級嗜熱菌的可能性提出質疑。他們從247個細菌和古細菌中鑒定出376個逆轉錄酶基因，并建了一個譜系來觀察它們是怎樣從LUCA一代代遺傳下來的。他們發現，他們所建立的譜系與已公認的細菌和古細菌的譜系并不一致。

要解釋這個不一致，只能假定逆轉錄酶基因并不存在于LUCA上，而是出現在比LUCA晚的早期古細菌上。但如果LUCA缺乏逆轉錄酶基因，它就不可能是超級嗜熱菌，最多只能是嗜熱菌。

考慮到海底熱液噴口附近大部分水體都要比90℃低幾十攝氏度，因此逆轉錄酶基因可能不是必需的。所以，如果LUCA生活于海底熱液中，但又不具備這個基因，也并不讓人感到意外。而逆轉錄酶基因恐怕是LUCA后裔的一個分支——古細菌，為了適應更高的溫度進化來的。

這項研究說明，正因LUCA作為生命的共同祖先并不特別嗜熱，所以它的后代完全可以離開海底熱液噴口生活，這才有可能離開海洋到陸地，進化出各種各樣的生物。