在澳大利亞西海岸那片平靜的淺水里，一片看上去不起眼的黏糊糊的微生物墊，正藏著一個關(guān)于生命本質(zhì)的驚天秘密。

這個畫面，極有可能就是地球上一切復(fù)雜生命的"第一次接觸"。

要理解這項發(fā)現(xiàn)的震撼程度，先得搞清楚一個演化生物學(xué)的核心問題：我們是怎么來的？

地球上的生命大體上分為兩種：原核生物，也就是沒有細胞核的簡單細菌和古菌；以及真核生物，也就是擁有細胞核、線粒體等復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細胞，動物、植物、真菌乃至人類，全都由這類細胞構(gòu)成。

兩者之間的鴻溝，是生物學(xué)史上最神秘的謎題之一。科學(xué)家主流的理論認為，大約在20億年前，一種古老的古菌和一種細菌發(fā)生了某種深度的"合并"，細菌最終演化成了細胞內(nèi)的線粒體，而古菌演化成了細胞的主體框架。這場合并孕育了第一批真核細胞，隨后的演化浪潮才催生了今天地球上幾乎所有肉眼可見的生命。

但這個理論有一個致命的短板：沒有人見過這個過程的實物模型。它究竟是怎么發(fā)生的？兩種微生物如何從各自獨立走向不可分割？科學(xué)家此前只能依靠基因組分析去推斷。

阿斯加德古菌的發(fā)現(xiàn)，讓這個謎題終于有了實體。2015年，研究人員在北冰洋深海沉積物中的基因數(shù)據(jù)里發(fā)現(xiàn)了這類生物，隨后以北歐神話中的神域"阿斯加德"命名了這個類群，因為它攜帶的蛋白質(zhì)基因與真核生物高度相似，被認為是現(xiàn)代真核細胞的最近親緣微生物。

它們在自然界中的豐度極低，培養(yǎng)極為困難。全球迄今只有四個團隊成功在實驗室中培養(yǎng)出阿斯加德古菌，伯恩斯團隊正是其中之一。

培養(yǎng)材料的來源，是澳大利亞世界遺產(chǎn)地加塔古杜，即鯊魚灣的微生物墊。這里的疊層石被認為是數(shù)十億年前地球生態(tài)系統(tǒng)的活化石，當(dāng)年正是古老疊層石釋放的氧氣，讓地球大氣層完成了從缺氧到富氧的歷史性轉(zhuǎn)變，最終為復(fù)雜生命的爆發(fā)鋪平了道路。

他們隨即發(fā)現(xiàn)，這種古菌并非獨居，而是與一種名為嗜硫酸鹽細菌的微生物共同生活。兩者之間存在明顯的營養(yǎng)共享關(guān)系，古菌為細菌提供有機碳，細菌則以硫酸鹽代謝回饋能量，形成一種互利共生的微型生態(tài)系統(tǒng)。

真正令人震驚的，是接下來的成像結(jié)果。研究團隊采用冷凍電子斷層掃描技術(shù)，以納米級分辨率對這對微生物組合進行了三維成像。結(jié)果顯示，阿斯加德古菌與細菌之間，存在細微的納米管結(jié)構(gòu)直接連接兩者的細胞體。

這是人類第一次在阿斯加德古菌和細菌之間直接觀察到物理性的胞間接觸。

納米管在細菌之間的物質(zhì)交換和信號傳遞中早有記錄，但在古菌與細菌之間發(fā)現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)，意義截然不同。研究者認為，這種納米管極有可能正是遠古時代那場"大合并"的起點，一根管子，傳遞物質(zhì)，共享基因，最終讓兩個本不相干的微生物一步步走向不可分割，孕育出了第一個真核細胞。

新南威爾士大學(xué)在聲明中寫道："這為一個長期懸而未決的演化之謎提供了首個直接的視覺證據(jù)。"《新科學(xué)家》雜志也指出，這項發(fā)現(xiàn)填補了真核生命起源理論中最關(guān)鍵的實物空白。

從鯊魚灣那片沉默的黏液里，人類終于得以窺見自己誕生的那個瞬間。那不是某個神話，而是兩個微生物之間一次平凡卻改變了一切的接觸。