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인간을 포함한 식물, 조류, 균류 및 동물은 모두 핵을 포함하는 복잡한 세포를 가진 생명체인 진핵생물입니다.
호주의 고대 암석에서 최근에 발견된 유기 화합물은 새로운 연구에 따르면 진핵생물의 초기 역사를 밝히는 데 도움이 되며 진핵생물이 이미 약 10억 년 전에 존재했음을 나타냅니다.
진핵생물은 20억년 전으로 거슬러 올라가는 것으로 생각되지만 과학자들은 약 8억년 전에 널리 퍼졌다고 믿었다고 이 연구의 첫 번째 저자 중 한 명인 Benjamin Nittersheim 박사는 말했습니다. 네이처에 발표된 연구.
그러나 새로 발견된 진핵생물에 의해 잠재적으로 생산될 수 있는 분자의 흔적은 최대 16억년 된 것으로, 이는 “초기 진핵생물이 지금까지 정말 생태학적으로 중요했다”고 생물학 박사후 연구원인 Nittersheim은 말했습니다. 독일 브레멘대학교 환경과학 석사. “우리는 아직 그들의 흔적을 보지 못했습니다. 그저 눈에 잘 띄는 곳에 숨겨져 있었을 뿐입니다.”
에프. Descamps / 마롬 / 브레멘 대학교
Benjamin Nettersheim 박사는 Marom의 Geobiological Molecular Imaging Laboratory에서 분석된 16억 4천만년 된 암석 샘플의 초고해상도 기본 및 분자 지도를 조사합니다.
고대 진핵생물에 대한 증거는 그들이 생산한 생물학적 분자의 형태를 취했습니다. 현대 진핵생물은 콜레스테롤을 포함하여 다양한 생체 분자를 생성합니다.
콜레스테롤은 자연적으로 발생하는 스테로이드인 유기 화합물입니다. 너무 많으면 동맥 막힘과 같은 건강 문제를 일으킬 수 있지만 거의 모든 현대 진핵생물 세포막의 중요한 구성 요소입니다. 콜레스테롤은 “수많은 생리학적 기능에 매우 중요하며, 세포막의 일부이기 때문에 유기체는 이러한 유형의 분자를 상대적으로 많이 생산합니다”라고 Nettersheim은 말했습니다.
새로운 연구에서 Nittersheim과 또 다른 공동 저자인 Jochen Brooks는 진핵생물의 진화에 대한 수십 년 된 가설을 확인하는 것으로 보이는 콜레스테롤과 관련된 화합물을 발견했습니다.
1964년에 노벨 생리의학상을 수상한 과학자 Konrad Bloch는 현대 진핵생물이 콜레스테롤을 합성하는 동안 일부 중간 유기 화합물이 형성된다는 점에 주목했습니다. 먼 과거에 이러한 중간 화합물 각각이 초기 유기체의 생합성 과정의 완전한 기능을 갖춘 최종 산물이었다고 가정합니다. 그러나 Bloch는 고대 생명체가 현재 이러한 중간 생체 분자를 생성했음을 증명하는 화석 증거를 아무도 찾을 수 없을 것이라고 믿었습니다.
생화학적 분석의 발전으로 과학자들은 화석 기록, 특히 상대적으로 지질학적 과정의 영향을 받지 않은 고대 암석에 보존된 고대 분자를 식별할 수 있었습니다.
새로운 Nature 연구에서 호주 국립 대학의 지구생물학 교수인 Brooks를 포함한 Nuttersheim과 동료들은 호주의 Barney Creek Formation에서 암석을 조사했습니다.
이전 연구에서는 10억 년 이상 된 Barney Creek 암석에 고대 생체 분자의 흔적이 포함되어 있다는 사실이 밝혀졌습니다. Nittersheim은 ”사람들은 실제로 그러한 종류의 암석에서 이러한 원시적인 유형의 마약을 찾고 있지 않았습니다.”라고 말했습니다.
Nittersheim, Brooks 및 그들의 동료들은 Bloch가 초기 진핵생물에 의해 만들어졌을 것이라고 예측한 콜레스테롤 전구체를 찾기 위해 Barney Creek의 암석에 대한 화학적 분석을 수행했습니다.
“놀랍게도 우리는 실제로 그것들을 놀라울 정도로 풍부하게 발견했으며 이 기간 동안 보존된 바이오마커가 있는 모든 곳에서 이러한 분자도 보고 있습니다.”라고 Nittersheim은 말했습니다. “이제 Bloch의 가설을 확인할 수 있습니다.”
이러한 프로토스테로이드의 존재는 초기 진핵생물이 현대 지구와는 매우 다른 세계에 적응했음을 나타냅니다. 오늘날 대기에는 16억 년 전보다 훨씬 더 많은 산소가 있으며 초기 진핵생물이 생산한 프로토스테로이드 분자는 생산에 콜레스테롤보다 적은 산소를 필요로 합니다.
“이러한 원시 스테롤을 사용하는 것이 유익할 수 있습니다.”라고 Nettersheim은 말했습니다. 초기 진핵생물은 “이미 우세한 환경 조건에 잘 적응했습니다.”
“이 연구에서 제가 정말 좋아하는 것은 생합성 경로도 진화하고 있다는 깨달음에 대해 생각하는 것입니다.
그러나 연구에 참여하지 않은 Porter는 이 연구의 분자가 실제로 다른 고대 유기체와 달리 초기 진핵생물에 의해 만들어졌다고 선언하는 데 신중을 기하고 있습니다.
그러나 이 논문에 참여하지 않은 MIT 지질학과 교수인 Roger Summons 박사는 “내가 몇 년 동안 본 것 중 가장 흥미로운 유기 지구화학 연구 중 하나”라고 말했습니다.
Sumons는 “콜레스테롤의 합성 전구체가 기능적 개선을 위한 생화학적 탐색을 반영한다는 그의 예측을 Brooks와 동료들이 우아하게 확인했기 때문에 Konrad Bloch가 이것을 보고 살아서 기뻤을 것”이라고 말했습니다.
그 동안 Nettersheim은 그와 그의 동료들의 다음 단계는 얇은 암석 조각에 레이저를 쏘고 빛이 어떻게 반사되는지에 대한 정보를 사용하여 이러한 고대 생명체가 거주하는 세계를 연구하는 것이라고 말했습니다. 화합물. 현재의.
“우리는 이것이 우리의 초기 진핵생물 조상이 번성했던 장소, 시기, 조건을 더욱 제한하는 데 도움이 되기를 바랍니다.”라고 그는 말했습니다.
“음악 팬. 매우 겸손한 탐험가. 분석가. 여행 괴짜. 익스트림 TV 전문가. 게이머.”
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