聖塔非研究所

摘要 大氣中的氧氣被認為在大型複雜多細胞生物的演化中發揮了至關重要的作用

2022-09-02 · 已發表論文 · 更新 2026/03/18 下午11:22

摘要 大氣中的氧氣被認為在大型複雜多細胞生物的演化中發揮了至關重要的作用。挑戰現行理論,我們證明從無氧世界到有氧世界的轉變可以強烈抑制宏觀多細胞的演化。在這裡,我們選擇在一系列代謝可用的 O2 水平上增加多細胞「雪花」酵母的尺寸。雖然酵母在厭氧和高氧氣條件下進化得相當大,但中等氧氣限制了大尺寸的進化。透過定序和合成菌株構建,我們確認這是由於 O2 介導的發散選擇作用於生物體大小…

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論文資訊

  • 類型:已發表論文
  • 日期:2022-09-02

摘要

大氣中的氧氣被認為在大型複雜多細胞生物的演化中發揮了至關重要的作用。挑戰現行理論,我們證明從無氧世界到有氧世界的轉變可以強烈抑制宏觀多細胞的演化。在這裡,我們選擇在一系列代謝可用的 O2 水平上增加多細胞「雪花」酵母的尺寸。雖然酵母在厭氧和高氧氣條件下進化得相當大,但中等氧氣限制了大尺寸的進化。透過定序和合成菌株構建,我們確認這是由於 O2 介導的發散選擇作用於生物體大小。我們透過數學模型表明,我們的結果源自於幾乎普遍的演化和生物物理權衡,因此應該廣泛應用。這些結果強調了這樣一個事實:氧氣是一把雙刃劍:雖然它提供了顯著的代謝優勢,但有效利用這種資源的選擇可能會矛盾地抑制宏觀多細胞生物的進化。