科学家构建新的生命树

4月11日在《Nature Microbiology》发表的一项研究中，科学家们构建了了一种新的生命之树，显示了所有已知生物之间的关系，通常分类学家们分成三个领域：真核生物、细菌和古生菌。这个新的生命树的最大分支，是由对科学界来说全新的细菌组成。延伸阅读：首个包含230万种物种的生命之树发布；““塔利怪物”在生命树上终获一席之地。

这项研究的负责人、加州大学伯克利分校的Jillian Banfield指出，这个生命树的重要特性在于，有那么多的主要血统没有孤立的代表——也就是说，它们当中没有一种曾在实验室进行过单独培养。她补充道：“我们周围的大部分世界，居住着我们一无所知的生物。”

佛罗里达自然历史博物馆的Doug Soltis没有参与这项研究，但是他指出：“这是一个很大的进步。”Soltis带领构建了一个开放获取的系统发生树，于去年发表，这个系统树将现有的分支整合在一起，构建了一个包括230万种生物的分支，其中几乎没有微生物。他告诉The Scientist杂志：“如果你对生命之树感兴趣，这正是你想看到的，因为我们构建的，只是一个起点，特别是在这棵系统树中，细菌未被充分地代表。”

加州大学戴维斯分校的进化生物学家Jonathan Eisen没有参与这项研究，但是他在论文提交之前进行了评论，他解释说，生命之树已经断断续续地构建出来。生命之树的迭代包括真核生物-原核生物二分法、“五国”系统和物种三域分类系统，微生物学家Carl Woese在1987年一篇具有里程碑意义的的论文中有过概述。”

这个新的生命树，依靠公开的基因组序列数据，补充了研究者自己的宏基因组序列——包括1000多种微生物，它们的基因组之前是不可用的。这些物种是从各种各样的环境中采样的，包括含水层和两头海豚的嘴。为了确定亲缘并构建系统树，研究人员比较了16个核糖体蛋白质的氨基酸序列。

这个新生命树的神秘分支——叫做Candidate Phyla Radiation (CPR)，是巨大的：在整个生命树中有大约三分之一的遗传多样性——像真核生物和古菌组合那么多——是来自于CPR，本研究共同作者Laura Hug——曾经是Banfield实验室的成员，现在是加拿大滑铁卢大学的科学家，在一封电子邮件中这样说，目前，整个群组只有一个孤立的代表。

CPR的成员共有独特的生物特性。Banfield说：“迄今为止，似乎CPR中的所有这些生物体有内共生的生活方式，或至少依赖于其他生物，获取绝大多数的基本代谢来源。”

从CPR细菌分离的许多基因在功能上是未知的，因此，Banfield说，该生命树可能代表“生物技术的一种丰富的信息来源。”

Eisen指出，沿着这些路线，这些系统进化树的一个好处在于，它们可以帮助寻找新的生物功能：“要发现一种新功能，最好一种方法是，转到一种与其他生物亲缘关系比较远的生物。”