人類的身體由無數的複雜細胞所組成，這些細胞有細胞核、線粒體 (mitochondria) 等等的胞器，而其他的真核生物 (eukaryote) 如動物、植物、真菌甚至單細胞的變形蟲，細胞的組成都如此複雜。

生物學家估計，地球上第一種真核生物在 20 億年前出現。此時的生命體由簡單細胞演化成複雜的真核生物 (Eukaryote) ，是演化史上一個極重要的過渡期，但我們一直苦無証據証明假說。

週三刊於《自然》的新研究指，我們已有可能找到這些過渡體。研究團隊在南冰洋約 3000 米深其中一個海底熱泉附近的泥土，發現了一種古菌 (archaea) ，並將之命名為洛基古菌 (Lokiarchaeum) 。

洛基古菌有著很多真核生物的特徵，是此前從未在其他古菌中見過。而經過 DNA 分析後，學者發現它比已知的古菌似真核生物，更重要一點是洛基古菌的基因，很多都只出現在真核生物。這些基因大部份都與真核生物細胞中的胞器，如能分解蛋白的溶酶體 (Lysosome) 的構成有關。另一方面，洛基古菌亦有真核生物細胞骨架 (Cytoskeleton) 的基因蛋白，能不斷透過吞噬其他分子或微生物，改變細胞的形狀。

雖然，洛基古菌的細胞結構相當複雜，但仍然缺少細胞核和線粒體。不少生物學家認為，線粒體有自己的一套基因，因為它們原是外來細菌，後被細胞吞噬後演變而來，最終成為宿主細胞的一部份，為其提供能量，令更複雜的生命體在地球上出現。研究團隊估計洛基古菌的祖先，有可能就是這種同化線粒體的生物。

不過，由於泥土樣本少，加上古菌難以在實驗室培植，團隊未來將需要再到南冰洋採樣本，以了解洛基古菌的特性與成長階段。

古菌是種單細胞微生物，沒有細胞核與任何其他膜結合細胞器，通常存活於極端環境，如溫泉、火山口附近，但亦活躍於土壤、沼澤以至人類的肚臍。雖然跟細菌相似，但古菌與真核生物的關係更為密切，尤其是代謝方面。

來源：
The Conversation, Strange microorganism under the sea may be missing link in evolution, 7 May 2015
NY Times, Under the Sea, a Missing Link in the Evolution of Complex Cells, 6 May 2015

報告：

Spang, A., Saw, J.H., Jørgensen, S.L. & et al. (2015). Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes. Nature. doi:10.1038/nature14447

文／ac