科學新知／新研究：櫛水母或是地球動物祖先

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一項新研究指出，櫛水母或許是所有地球動物的祖先

地球上最早的動物是什麼？是海綿還是櫛水母？這一問題恐怕還要繼續爭論下去。傳統的觀點認為，外形上類似岩石和珊瑚的海綿是我們最古老的祖先，但一項新的基因學研究卻提出了不同意見，認為櫛水母才是最早出現的動物。這種凝膠狀、類似水母的海洋動物，可能早在6億年前就已經出現。

雖然關於什麼動物最早出現的爭論看起來有些學術化，但這其實是一個非常重要的問題。美國國家人類基因組研究所(NHGRI)的遺傳學家，同時也是研究作者之一的Andy Baxevanis說，這一問題的答案，將會對研究者對動物演化本質的認知產生深遠影響。

據光明網報導，Andy Baxevanis說，海綿是非常簡單的生物，沒有肌肉和神經系統，但櫛水母卻同時擁有二者。『長期以來，在進化生物學中存在著這樣的準則，』Andy Baxevanis解釋道，『(一旦進化出)一些複雜的細胞類型，如肌肉細胞或視覺細胞，生物就不會再失去牠們。』這是因為，保留肌肉或神經系統是生存的一大優勢。然而，如果櫛水母確實在更簡單的海綿之前出現，那上述觀點就將被推翻。這也意味著，動物在出現之時已經攜帶著複雜的基因，而一些類群在之後的演化中丟失了的部分基因。

一個完整序列

在對一種櫛水母進行了第一次完整的基因組測序之後，Andy Baxevanis及其同事提出了這一結論。這種櫛水母被稱為淡海櫛水母(學名：Mnemiopsis leidyi)。海綿、櫛水母、水母和絲盤蟲(扁盤動物門Placozoa)代表了4個最古老的動物類群，其中只有櫛水母還沒有進行過完整的基因組測序。在不同類群生物的關係比較中，完整的基因組序列是非常重要的。

研究剛開始的時候，Andy Baxevanis及其團隊主要關注的是如何獲得櫛水母的完整基因組序列，以填補資料上的空白。但當他們將獲得的基因組輸入一個系統發生學——研究地球歷史發展中生物種系的演化關係——的電腦程式之後，計算的結果令他們大吃一驚。

儘管他們的模型得出了一些有關櫛水母與其他所有動物類群的可能關係，但在其中可能性最高的幾個關係中，櫛水母都處於動物譜系樹的底部。Andy Baxevanis說：『在最早的分化(大約6億年前)中，櫛水母與其他所有動物類群開始分道揚鑣。』他們的研究結果發表在近日的《科學》(Science)雜誌上。

一團渾水

這項新研究在相關領域的學者中引起了不小的爭論。麻省理工學院的進化發育生物學家 Mansi Srivastava說，在2008年的一項研究中，有學者第一次提出了櫛水母可能是所有動物類群的祖先。『當時給學術圈帶來了不小的震動，』她說，『但許多人並不相信這一結果。』

問題的關鍵所在，是演化速度較快的基因組，如櫛水母的基因組，有時候會使確定動物演化關係的電腦程式『感到困惑』，得出不準確的結果。有些類群可能因此與其他並不具有必然聯繫的動物混在一起。

『一些人認為，2008年的那篇論文就是這樣的結果，』 Mansi Srivastava說，『透過更多的分析，我們可以回答這一問題。』這也就是近日這篇《科學》雜誌文章所闡述的：研究者們透過對櫛水母基因組的完整測序，提供了更多資料，使其他科學家也可以對『什麼動物最先出現』的問題進行再次解答。不過，Mansi Srivastava和其他一些科學家對櫛水母是所有動物的祖先這一結論依然持懷疑的態度。

麻煩製造者

法國國家科學研究中心的研究者Hervé Philippe說，研究中涉及的問題之一與時間有關。『你必須檢視那些在6億年前就已經出現的生物。』 Hervé Philippe說道。他並沒有參與這項研究。

Hervé Philippe繼續解釋道，在數億年的時間裡，生物的基因組會出現無數的突變。因此，將一個古老類群的較早期突變與新近發生的基因變化分隔開，就顯得有些不大合理。Andy Baxevanis及其同事使用的一些分析方法，並不能解決現生動物類群之間的關係問題。Hervé Philippe說：『如果你不能認識新近發生的事件，那古代的事件就更不可能認識清楚了。』

研究者意識到，他們獲得的動物譜系樹確實存在引起爭議的地方，有些人還是將海綿視為動物的祖先類群。不過，Andy Baxevanis對研究的結果感到十分興奮，他說：『我們成為了麻煩的製造者。』在研究一開始的時候，他們並沒有預計會獲得這樣的結果。『我想這是一個很好的例子，當你開始進行科研的時候，你並不知道科學最終會將你帶到何處。』 Andy Baxevanis說道。