生物學的歷史67(上)

1.      今日最古老的化石發現於二個地點：一個在澳洲西部，另一個在非洲南部，這二個地方的化石大約是35億年前。這些化石是細菌，屬於原核細胞，是目前認為最古老的化石。

2.      這些古早的原核細胞，有許多生活在複雜的微生物聚落中，稱為細菌墊bacterial mats，它們覆蓋在淺海和潮間池的底層。這些細菌墊一塊一塊地四散分布，形成了泥巴層，變成化石之後，稱為「疊層石stromatolites」。

3.      這些疊層石生態系統大約出現在35億年前，和今日某些嚴苛環境所發現的細菌墊有許多相似之處。會出現沉積土是因為細菌墊分泌一種黏性物質，用來捕捉流經它們的各種物質(細菌墊的組成包括各種的細菌和藍藻細菌cyanobacteria)。

4.      沉積物累積愈來愈多，最後覆蓋了細菌層，於是細菌穿過沉積物，到它的表層繁衍，形成一個新層。這個過程年復一年地重複，製造出累積好幾層的土團，這個土團可能因為滲入夠多的鈣碳而變成硬石頭。

5.      不同於細菌墊裡的微生物，在古細菌墊旁的開放海域裡，也有許多藍藻和其他細菌存在。

6.      (35億年前)接下來20到25億年，地球上唯一的生物就是原核細胞，包括古細菌、細菌和藍藻細菌，它們占領地球上各種生態環境。

7.      雖然有很多25億年前左右的原核有機體化石被發現，不過，這些都不是可探索最早的真核細胞的直接證據。

8.      最古老的真核細胞化石至少有17億年的歷史，但是，這些細胞的構造已經相當複雜了，因此讓人幾乎沒有機會弄清楚它們是怎麼演化來的。

9.      無論如何，更加了解真核器官的性質，例如葉綠體或粒腺體，有助於為這種複雜的細胞的起源，建立有趣的假設，因為葉綠體或粒腺體是更高等植物與動物的重要器官。

10.  葉綠體和粒腺體是可以自己複製自己的生物(會自行繁衍下一代)。它們的大小跟原核細胞差不多，直徑大約1到10微米，沒有細胞核膜，有一個環型的染色體，能夠用自己的核醣體來合成蛋白質。

11.  簡而言之，葉綠體和粒腺體有一切原核細胞(獨自生活在自然界)的特徵；那麼，這些器官是不是古代原核細胞的後代，只是被寄主細胞吞進細胞裡，然後就永久居留在裡面，並且跟寄主一起演化至今？各種研究顯示，這個答案是對的。

12.  這個觀點最早在19世紀被提出，當科學家第一次用顯微鏡觀察葉綠體，就發現它們跟自然界生活的綠藻細菌很像，因此聯想到葉綠體可能來自於像綠藻細菌那樣的有機體。1920年有人提出粒腺體源自於某種細菌。

13.  最近更多的研究傾向於支持這個觀點：葉綠體源自於光合原核細菌，而粒腺體源自於厭氧細菌。