人類和所有動物的祖先是至少在地球上生活了5億年的海綿，而海綿的祖先是真菌！
今天，大多數生物學家相信地球上的生命最早起源於一種非常簡單的生物，但是這種 簡單的古老生物到底是什麼？與今天的人類和動物有什麼關係？卻是一個很長時間沒有找到答案的問題。不過，在美國國家衛生研究院和美國航天局的資助下，美國微生物進化學專家米切爾·索金(MichellSogin)運用自動DNA排列技術和計算機程式，在最近找到了這個問題的答案：人類和所有動物的祖先是至少在地球上生活了5億年的海綿，而海綿的祖先是真菌！索金說，瞭解動物是怎樣進化的，很有意義——不僅能夠幫助我們瞭解未來生命將發生什麼變化，甚至能幫助我們瞭解在宇宙中其他生命存在的可能性。兇猛、多情、好動——海綿的性格並不“棉”索金在瞭解真菌之前先了解了海綿。在地球上的海洋裡，至少有9000種海綿。有的海綿甚至生活在淡水中。他們靠身上的小孔，從成噸的海水中過濾到幾克微薄的營養物質維持生命。海綿是多細胞(multicellular)生物，雖然有些海綿有玻璃一樣的骨骼。但是總體上看，海綿沒有組織、肌肉、器官、神經、大腦這些要件。海綿細胞的主要成分是碳酸鈣或碳酸矽以及大量的膠原質。在海綿的管壁上，長有擺動的長鬚(cilia)，長鬚能從海水中濾掉廢物，留下營養。不論海綿的體積多大，所需要的食物只要能滿足每一個細胞就夠了，並不貪婪。當然，海綿中也有“動物兇猛”者。在夏威夷生長的火海綿能夠分泌毒液，給其他動物造成劇痛；生長在地中海的一種海綿，則具備誘騙小甲殼類動物的能力，能夠伸出鋒利的刺把它們團團圍住，飽餐一頓。海綿也是最早的有性繁殖生物，大多數的海綿都是雌雄同體的，能夠同時產生卵子和精子並排入水中。精子會一直在海水中遨遊，直到找到另一個海綿管道的接收入口。海綿的多情還表現在：他還有另外一種生殖方式——如果一塊海綿遭受外力破壞，被拆散了的細胞會在海水中尋找同伴，然後重新聚在一起，仿製出一塊與它們父母輩相同的海綿。海綿受傷以後，不會用新細胞代替舊細胞的方式癒合傷口，而是調動舊的細胞到創傷處，阻止傷口進一步蔓延。就這樣，海綿很瀟灑地生活在水下，併為周圍成千上萬種生物提供庇護所。此外，海綿其實很好動。1986年美國北卡羅來納州大學的生物學家卡爾汗·邦德(CalhounBond)就發現，海綿並不是靜止不動的，他透過精密儀器觀察到，海綿的邊緣會像肢體一樣幫助自己移動，有的一天能移動4毫米，有的居然能爬上玻璃容器壁。從一百五十萬分之一機率中找答案——遺傳因子分析像大海撈針以往，科學家判斷動物之間的聯絡主要依賴於觀察動物外觀，包括化石來判斷。如果兩種生物擁有共同的特徵，比如爪子，就會被認為具有某種親屬關係。隨著基因技術的突飛猛進，利用基因分析尋找生物源頭開始了實際應用。上世紀70年代，索金的導師卡爾·烏伊斯(CarlWoese)就開始了這方面的研究。1989年索金成立了實驗室，接過導師的課題繼續研究。索金把研究方向集中在基因的進化以及寄生蟲方面，他希望透過這些研究，回答導師提出的問題：在生命最重要的單位，細胞是如何形成的。基因分析並不是比較某些生物的全部基因構成，而是透過比較某些生物共有的基因段，分析其中的差異來判斷兩者之間的關係，如果兩者有相似的基因排列，並且帶有同樣的基因特徵，那麼就可以推論兩種生物具有同一個祖先。如果基因排序非常不同，那就可以知道他們在很早以前就分叉，朝著不同的方向進化了。索金希望在這種理論指導下，採用核醣體RNA手段，建立一個客觀的動物進化結構方程式，他從極為罕見的古菌(a rchaea)的基因排序入手，從浮游生物、真菌、海綿、水母、海葵、軟體動物中提取DNA，比較它們的基因排列順序，比較核醣體RNA，並且應用十進位計數法，來計算它們與昆蟲、魚類、鳥類、哺乳動物之間的關係。20多年前，基因技術還剛剛起步，這樣的計劃在當時是非常有遠見的。在上世紀80年代初，科學家確定紅海綿的一個遺傳因子就要消耗一年的時間，所有的工作都是手工操作。幾年之後，他們能在一年內分析10～15個因子。今天，索金已經能在一夜之間做1000個因子分析了。但即便是今天，一段特定的染色體組也可能包含著30億對基礎對，要找出2 000對的關係，機率為一百五十萬分之一，因此，要找到答案仍然像是大海撈針。前世今生索金查遍了所有的最古老生物，如水母、海葵、海綿、軟體動物,海星等的基因後，終於得出結論：海綿毫無疑問是今天所有動物最直接的祖先。在索金以前，一些生物學家懷疑海綿實際上是一種植物，另一些生物學家懷疑海綿是獨立於動物進化鏈之外的一種生物，和今天的進化結果沒有聯絡。他的發現還顯示，在海綿之後的“晚輩”是刺絲胞動物(cnidarians)類,比如水母,海葵,珊瑚等等，他們和海綿一樣擁有袋狀體型，它們都具有觸角，並且在觸角的末端都有像嘴巴一樣張開的口。但是海綿的細胞形狀具有環形細胞的特點，它帶有非常小的長鬚，這些須又被一群更小的毛狀)微絨毛包圍著。成千上萬的須在水中不停地揮動著，將新鮮的海水送入“口中”。索金相信海綿最直接的祖先是領鞭蟲，領鞭蟲也是單個細胞的生物，有著長鞭一樣的須，而包圍著須的是一系列微絨毛。他們當中的一些甚至靠得很近結成了群落，幾乎快要發展成動物了。雖然，今天已經無從知道最早的海綿是什麼樣子，但是至少仍然具備一些今天海綿的特徵，今天我們能發現矽藻屬、馬蹄蟹這些動物都和它們進化之前的樣子幾乎一樣。所有的動物都來自真菌索金更重要的發現是，在進化座標上，比領鞭蟲更早的祖先是真菌，海綿和所有的動物包括人類都來自真菌。在此之前,很多科學家都將真菌錯誤地歸類於植物。但是索金的研究發現，植物和真菌是完全不同的兩類生物。真菌和動物最早來自同一個家族，這一點不僅對認識生命來源具有意義，對認識真菌對人體的入侵更具有現實意義。索金說，真菌導致的疾病包括癬菌病，香港腳，心肌炎。真菌導致的疾病之所以難治是因為真菌和人類有很多共同點，只有當兩種生物具有不同的特點，或者說在治療的同時不傷及主體時，治療才更容易，這一點，相信會對將來的生物醫學研究有啟發。另外，每年成千上萬的艾滋病病人死於卡式肺囊蟲肺炎(pneumocystiscarinii)。直到最近，很多人都還相信這是一種與瘧疾有關的寄生原生動物引起的，但是索金研究小組最近發現，卡式肺囊蟲肺炎實際上是一種與真菌管型密切的生物，用對抗真菌的藥物就可以有效地抑制卡式肺囊蟲肺炎。索金說，在海綿和刺絲胞動物之後，才出現了昆蟲這種兩邊對稱的生物，此後，生物發生了一次爆炸性的進化革命，從此，生物有目的的活動能力大大加強，具備了以往任何生物所沒有的優越性。
人類和所有動物的祖先是至少在地球上生活了5億年的海綿，而海綿的祖先是真菌！
今天，大多數生物學家相信地球上的生命最早起源於一種非常簡單的生物，但是這種 簡單的古老生物到底是什麼？與今天的人類和動物有什麼關係？卻是一個很長時間沒有找到答案的問題。不過，在美國國家衛生研究院和美國航天局的資助下，美國微生物進化學專家米切爾·索金(MichellSogin)運用自動DNA排列技術和計算機程式，在最近找到了這個問題的答案：人類和所有動物的祖先是至少在地球上生活了5億年的海綿，而海綿的祖先是真菌！索金說，瞭解動物是怎樣進化的，很有意義——不僅能夠幫助我們瞭解未來生命將發生什麼變化，甚至能幫助我們瞭解在宇宙中其他生命存在的可能性。兇猛、多情、好動——海綿的性格並不“棉”索金在瞭解真菌之前先了解了海綿。在地球上的海洋裡，至少有9000種海綿。有的海綿甚至生活在淡水中。他們靠身上的小孔，從成噸的海水中過濾到幾克微薄的營養物質維持生命。海綿是多細胞(multicellular)生物，雖然有些海綿有玻璃一樣的骨骼。但是總體上看，海綿沒有組織、肌肉、器官、神經、大腦這些要件。海綿細胞的主要成分是碳酸鈣或碳酸矽以及大量的膠原質。在海綿的管壁上，長有擺動的長鬚(cilia)，長鬚能從海水中濾掉廢物，留下營養。不論海綿的體積多大，所需要的食物只要能滿足每一個細胞就夠了，並不貪婪。當然，海綿中也有“動物兇猛”者。在夏威夷生長的火海綿能夠分泌毒液，給其他動物造成劇痛；生長在地中海的一種海綿，則具備誘騙小甲殼類動物的能力，能夠伸出鋒利的刺把它們團團圍住，飽餐一頓。海綿也是最早的有性繁殖生物，大多數的海綿都是雌雄同體的，能夠同時產生卵子和精子並排入水中。精子會一直在海水中遨遊，直到找到另一個海綿管道的接收入口。海綿的多情還表現在：他還有另外一種生殖方式——如果一塊海綿遭受外力破壞，被拆散了的細胞會在海水中尋找同伴，然後重新聚在一起，仿製出一塊與它們父母輩相同的海綿。海綿受傷以後，不會用新細胞代替舊細胞的方式癒合傷口，而是調動舊的細胞到創傷處，阻止傷口進一步蔓延。就這樣，海綿很瀟灑地生活在水下，併為周圍成千上萬種生物提供庇護所。此外，海綿其實很好動。1986年美國北卡羅來納州大學的生物學家卡爾汗·邦德(CalhounBond)就發現，海綿並不是靜止不動的，他透過精密儀器觀察到，海綿的邊緣會像肢體一樣幫助自己移動，有的一天能移動4毫米，有的居然能爬上玻璃容器壁。從一百五十萬分之一機率中找答案——遺傳因子分析像大海撈針以往，科學家判斷動物之間的聯絡主要依賴於觀察動物外觀，包括化石來判斷。如果兩種生物擁有共同的特徵，比如爪子，就會被認為具有某種親屬關係。隨著基因技術的突飛猛進，利用基因分析尋找生物源頭開始了實際應用。上世紀70年代，索金的導師卡爾·烏伊斯(CarlWoese)就開始了這方面的研究。1989年索金成立了實驗室，接過導師的課題繼續研究。索金把研究方向集中在基因的進化以及寄生蟲方面，他希望透過這些研究，回答導師提出的問題：在生命最重要的單位，細胞是如何形成的。基因分析並不是比較某些生物的全部基因構成，而是透過比較某些生物共有的基因段，分析其中的差異來判斷兩者之間的關係，如果兩者有相似的基因排列，並且帶有同樣的基因特徵，那麼就可以推論兩種生物具有同一個祖先。如果基因排序非常不同，那就可以知道他們在很早以前就分叉，朝著不同的方向進化了。索金希望在這種理論指導下，採用核醣體RNA手段，建立一個客觀的動物進化結構方程式，他從極為罕見的古菌(a rchaea)的基因排序入手，從浮游生物、真菌、海綿、水母、海葵、軟體動物中提取DNA，比較它們的基因排列順序，比較核醣體RNA，並且應用十進位計數法，來計算它們與昆蟲、魚類、鳥類、哺乳動物之間的關係。20多年前，基因技術還剛剛起步，這樣的計劃在當時是非常有遠見的。在上世紀80年代初，科學家確定紅海綿的一個遺傳因子就要消耗一年的時間，所有的工作都是手工操作。幾年之後，他們能在一年內分析10～15個因子。今天，索金已經能在一夜之間做1000個因子分析了。但即便是今天，一段特定的染色體組也可能包含著30億對基礎對，要找出2 000對的關係，機率為一百五十萬分之一，因此，要找到答案仍然像是大海撈針。前世今生索金查遍了所有的最古老生物，如水母、海葵、海綿、軟體動物,海星等的基因後，終於得出結論：海綿毫無疑問是今天所有動物最直接的祖先。在索金以前，一些生物學家懷疑海綿實際上是一種植物，另一些生物學家懷疑海綿是獨立於動物進化鏈之外的一種生物，和今天的進化結果沒有聯絡。他的發現還顯示，在海綿之後的“晚輩”是刺絲胞動物(cnidarians)類,比如水母,海葵,珊瑚等等，他們和海綿一樣擁有袋狀體型，它們都具有觸角，並且在觸角的末端都有像嘴巴一樣張開的口。但是海綿的細胞形狀具有環形細胞的特點，它帶有非常小的長鬚，這些須又被一群更小的毛狀)微絨毛包圍著。成千上萬的須在水中不停地揮動著，將新鮮的海水送入“口中”。索金相信海綿最直接的祖先是領鞭蟲，領鞭蟲也是單個細胞的生物，有著長鞭一樣的須，而包圍著須的是一系列微絨毛。他們當中的一些甚至靠得很近結成了群落，幾乎快要發展成動物了。雖然，今天已經無從知道最早的海綿是什麼樣子，但是至少仍然具備一些今天海綿的特徵，今天我們能發現矽藻屬、馬蹄蟹這些動物都和它們進化之前的樣子幾乎一樣。所有的動物都來自真菌索金更重要的發現是，在進化座標上，比領鞭蟲更早的祖先是真菌，海綿和所有的動物包括人類都來自真菌。在此之前,很多科學家都將真菌錯誤地歸類於植物。但是索金的研究發現，植物和真菌是完全不同的兩類生物。真菌和動物最早來自同一個家族，這一點不僅對認識生命來源具有意義，對認識真菌對人體的入侵更具有現實意義。索金說，真菌導致的疾病包括癬菌病，香港腳，心肌炎。真菌導致的疾病之所以難治是因為真菌和人類有很多共同點，只有當兩種生物具有不同的特點，或者說在治療的同時不傷及主體時，治療才更容易，這一點，相信會對將來的生物醫學研究有啟發。另外，每年成千上萬的艾滋病病人死於卡式肺囊蟲肺炎(pneumocystiscarinii)。直到最近，很多人都還相信這是一種與瘧疾有關的寄生原生動物引起的，但是索金研究小組最近發現，卡式肺囊蟲肺炎實際上是一種與真菌管型密切的生物，用對抗真菌的藥物就可以有效地抑制卡式肺囊蟲肺炎。索金說，在海綿和刺絲胞動物之後，才出現了昆蟲這種兩邊對稱的生物，此後，生物發生了一次爆炸性的進化革命，從此，生物有目的的活動能力大大加強，具備了以往任何生物所沒有的優越性。