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生命或源于石墨烯

生命是何时、何地、如何起源的，是生命科学的一个终极问题。有关生命起源的理论层出不穷，最近研究者在做材料的离子选择性实验时，偶然发现石墨烯具有和生物细胞一样的离子选择性。因此，在实验室模拟了强酸性高盐度的原始海洋条件，发现不同大小的单层石墨烯随着温度的变化会自发卷成一个个封闭的小管，或者包裹成为类似于细胞大小的囊泡。这些小管内表面的螺旋结构与DNA/RNA的螺旋夹角高度一致。中空的囊泡可以容纳一些有机物质，例如一小段肽链，能为脆弱的原始生命提供稳定的保护场所。研究者还模拟原始大气层中的高能辐射使石墨烯表面产生很多纳米孔，这些孔对金属离子具有高度选择性，且选择顺序与细胞膜一致，这很可能就是细胞离子通道的原始模型。研究同时还发现，石墨烯表面对左旋氨基酸的亲和力大于右旋氨基酸，而现代生物的肽链几乎全是由左旋氨基酸组成。石墨烯表面能吸附多肽链，并可自发形成二级结构。这意味着石墨烯或许能激活肽链变为蛋白质。蛋白和核酸如果都能从石墨烯环境中合成的话，那就意味着蛋白与DNA/RNA没有先后关系，这两种物质很有可能同时大量存在于原始地球中，一起相互作用，演变为生命。基于这一理念，研究者提出了一种全新的生命起源理论，认为生命起源于石墨烯：原始的海洋中，核酸和蛋白同时起源于石墨烯表面，混合缠绕在一起；这种混合大量的存在于原始的海洋中，随着石墨烯囊泡的出现，包入其中，互相作用，从而演变为生命。而现有的各种生命也不是从最为简单的生物进化而来，因为原始海洋包含有大量的各种各样的RNA，这些相同或类似的结构各自发育进化，从而演变为现有的大千世界。（Scientific Reports 2015，5：10258）

最完整的生命树

地球上所有的生命都是一个大家族，源自同一个祖先，随着时间的推移和环境的变化不断繁衍演化。由于历时久远，且过程复杂，很多现生生物之间的亲缘关系已经变得模糊不清，想知道一匹马与一条鲸鱼，或是一只变形虫的亲缘关系，并不容易。最近，研究者利用新发布的"开放生命之树"，将超过500类不同生物体的系谱图编织在一起，从而创造了一棵涵盖230万个物种的"超级树"。这样，对于生物学中研究的任何事物，我们都能够在这棵生命之树上找到它们自己的位置。（PNAS2015，112：12764-12769）

家猪的驯化史

猪肉是大多数中国人最重要的肉类食物来源，但猪是如何被驯化的呢？几千年前人们逐渐驯化了野生动物，并让其服务于农业。一直以来的假设是，驯化需要把一个小种群永久性地从野生种群中隔离开来。近期，研究者研究了超过600只来自欧洲和亚洲的家猪和野猪的遗传数据。结果显示，欧洲家猪来自于小亚细亚家猪，而欧洲家猪同时也和欧洲野猪共享了很大一部分DNA。研究者测试了多个演化模型后发现最合理的解释是，历史上家猪一直在和野猪杂交，因此欧洲家猪品种中混杂了许多野猪种群的遗传信息，包括一些可能已经灭绝的野猪种群。（Nature Genetics 2015，47：188-189）