【2022年度“科普中国青年之星创作大赛”】真核生物诞世史诗

如今的生物界可谓是三分天下：古细菌界、真细菌界、真核生物界，共同演绎出今天多彩而充满活力的地球生物圈。可生物界没有诸葛孔明隆中对，这天下如何从古细菌、真细菌手里划出一块真核生物的地盘呢？对于这件传奇三分天下，人类莫衷一是，谜团困扰着一代又一代人，却有神话般的故事，引人遐想……

事情也许还要从地球上刚出现古细菌开始。那时的地球，氧气浓度没有那么高，原始生命（细菌等）靠化能合成作用，从硫化氢等物质中抽取有限的能量，释放氧气。这看似和平的年代慢慢过去……岁月如梭，时光荏苒，一场危机却在悄然酝酿，地球上真正的第一次生物浩劫就开始了：大氧化事件。氧气对于今天的人类来说再不过稀松平常，可在对于大部分原始生物来说，氧气是垃圾、是毒药、是“大规模杀伤性武器”，相比洪水猛兽之于人类有过之而无不及。蓝藻的大规模兴盛，释放了大量氧气作为原始的化学武器，杀死了大量的厌氧细菌。与此同时，好氧细菌随着氧气浓度增高而繁盛。原始生命王位的迭代就这样悄无声息，却又安静得致命。

曾经的地盘被拱手让人，古细菌处于存之绝续的危难关头！！！

菌难当头之际，古细菌内部分成了两个派别：固政派和共生派。固政派主张固守孑遗的根据地，在此处继续原来的生活，这的确是一条很好的出路，这里古菌世代繁衍生息，仗有海底火山天险地利，高盐高温，外面的生物与有害物质很难进来，易守难攻。还有取之不尽的地热与化能合成原料，真乃世外桃源也，世间绝无二处。固政派得到了大部分古细菌的支持。而共生派主张和好氧细菌等缔结盟约，让他们提供氧气处理设备，而由古细菌提供营养物质，互惠互利，一体。这种理念对于古细菌来说是超前的，挑战古细菌原本的生存观念，因而并没有得到很多支持，只是收到了固政派的最后通牒：任尔流放自身，莫要累及他菌。

即便在温暖的火山口，收到通牒的共生派却也感到寒心，但这同时也坚定了他们向外探索的决心。主张革新的共生派怎会满足于蜗居在小小的火山口周围？世界那么大，我想去——哪就去哪，你要我走，我不会留。不是你判我们流放界外，是我们判你留在界内！

共生派说干就干，和根据地外圈的好氧细菌取得了联络，好氧细菌消耗氧气，产生能量，也许还有简单的小分子物质，古细菌利用能量与小分子物质，为好氧细菌提供大分子物质。说起来容易，可实际上这可经历了漫长的演化过程，双方不断谈判协商，互相让步，彼此选择，才最终缔结了盟约，形成了古细菌吞噬好氧细菌的结构。这下古细菌戴上了“潜水装”，终于可以大幅拓展生存空间了！

共生的益处远远超过共生派的预期，大量的能量提供使得古细菌进军世界的过程中“有钱任性”，通过自然选择进化出了更耗能量但也更先进的细胞器，一场细胞内的工业革命来袭，原先的好氧细菌逐渐演化为线粒体，特化为能量车间。更重要的是，共生派完全划清了和固政派的界限——细胞核核膜！他们通过类似于细胞膜内折的方式包住了拟核DNA，原始的细胞核就形成了。共生派从被流放的古细菌殖民者，摇身一变独立了出来，成为了真核生物界的开山鼻祖。我们祖先的祖先的祖先的故事大抵如斯……

神话毕竟只是神话，没有哪个人能亲眼见证那段真正的详尽的历史，既是人类的笔墨之物，总不免局限在人类狭小局限的认知里。神话也有很多个版本，有的说是现有细胞核后有线粒体；有的说是像产甲烷一类的古细菌投靠了粘菌，自己做了线粒体（共营模型）；还有的宣称是古细菌精英中的精英自己演化出了复杂的细胞结构（自演化模型）……科学界内各执一词，是真是假，真伪几何？这就要由我们这一辈人去拨开迷雾了。纵使放下真伪，原始真核细胞建立自己一界的伟大史诗，也总能勾起人的好奇心，让我们这些后辈真核生物浮想联翩……

注：文章采用了拟人化的修辞，使得整个演化过程尽量生动、容易理解，但生物的演化方向实际并不具有自主性，而是环境决定的，真核生物产生的内共生假说，可以看做是好氧细菌与古菌“机缘巧合”、“大量试错”的结果。