盧卡在42億年前就已受到病毒的攻擊（概念圖）。圖片來(lái)源：科學(xué)平面設(shè)計(jì)

科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然

現(xiàn)代細(xì)胞生命有一個(gè)共同祖先，被稱為盧卡（LUCA）。英國(guó)布里斯托爾大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)比較了生物物種基因組中的所有基因，揭示了這一共同祖先的生物學(xué)特征。研究還令人震驚地展示了盧卡擁有免疫系統(tǒng)并受過(guò)病毒攻擊。研究成果發(fā)表于最新一期《自然·生態(tài)與進(jìn)化》。

從微小的細(xì)菌到巨大的紅杉樹(shù)再到人類(lèi)，盧卡被進(jìn)化學(xué)界認(rèn)為是所有現(xiàn)代細(xì)胞生命的共同祖先。盧卡這個(gè)名字其實(shí)是“最后的普遍祖先”的縮寫(xiě)，意思是它是離現(xiàn)代生命最近的共同祖先，其代表了“生命之樹(shù)”的根，在它之后才出現(xiàn)今天公認(rèn)的細(xì)菌、古細(xì)菌和真核生物。

此次研究團(tuán)隊(duì)計(jì)算了自盧卡以來(lái)，序列中隨時(shí)間推移發(fā)生的突變，并使用遺傳等價(jià)物來(lái)計(jì)算盧卡何時(shí)出現(xiàn)，最終得出了“42億年前”這個(gè)答案，即大約在地球和太陽(yáng)系形成后4億年。接下來(lái)，團(tuán)隊(duì)將現(xiàn)存物種的生理特征通過(guò)生命譜系建?；厮莸奖R卡，從而確定了盧卡的生物學(xué)特征。

研究表明，盧卡是一種復(fù)雜的生物體，與現(xiàn)代原核生物沒(méi)有太大區(qū)別。但有趣的是，很明顯它擁有早期的免疫系統(tǒng)，這表明即使在42億年前，它也曾與病毒進(jìn)行過(guò)“軍備競(jìng)賽”。

盧卡在利用和改變其環(huán)境，但它也不太可能一直獨(dú)自生存。它的廢物可以成為其他微生物的食物，如產(chǎn)甲烷菌，這有助于創(chuàng)造一個(gè)回收生態(tài)系統(tǒng)。

該研究匯集了多學(xué)科數(shù)據(jù)和方法，拓寬了對(duì)早期地球和生命的見(jiàn)解。同時(shí)，研究展示了在早期地球上建立生態(tài)系統(tǒng)的速度有多快速，這表明生命也有可能在宇宙中其他類(lèi)似生物圈上蓬勃發(fā)展。

總編輯圈點(diǎn)

生命到底是怎樣起源的？長(zhǎng)久以來(lái)，這是一個(gè)巨大的科學(xué)之謎。目前，有幾種關(guān)于生命起源的假說(shuō)在科學(xué)界較為流行。但這些假說(shuō)只能對(duì)生命起源進(jìn)行粗略的勾勒，許多疑問(wèn)依然令人產(chǎn)生無(wú)限遐想。最新研究估算出現(xiàn)代細(xì)胞生命共同祖先盧卡出現(xiàn)的時(shí)間，并推測(cè)出盧卡曾利用早期的免疫系統(tǒng)抵御病毒，這為生命起源故事增加了更多“有血有肉”的細(xì)節(jié)。