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發現酵母細胞關鍵步驟

    從單細胞到多細胞是生物從低級向發展的一個重要過程，代表了生物進化*一個極為重要的階段。有關多細胞生命的進化一直以來，都是進化生物學家爭論的焦點之一，細胞聚集在一起，為群體的利益合作，這與達爾文的自然選擇學說并不統一。然而多細胞特性已經在自然界里經歷了二十多次的進化，從而演變成為了目前我們熟悉的世界。

    為了能更好的了解這一從單細胞向多細胞演化的過程，研究人員進行了深入分析，他們首先釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）生活在一種特殊環境中——在這種環境中，多細胞被認為是一種適應性的性狀，這是建立在一個事實的基礎上，即酵母細胞集群比單個細胞在液體中的定居速度更快。

    在60天的快速定居選擇中，全部實驗酵母種群都以多個附著細胞的雪花樣集群為主，這是由在細胞分裂之后仍然相互粘著的細胞形成的。這種集群顯示出了幾種多細胞性狀，包括通過產生雪花樣子代集群的多細胞“生殖芽”進行繁殖以及一個幼年階段的出現。

    當定居選擇的強度發生變化的時候，雪花酵母通過在多細胞層次而非單細胞層次上對變化進行了適應，這表明整個細胞集群作為一個整體進行進化。研究人員還發現集群內部的勞動分工的進化：大多數細胞仍然活著并能進行繁殖，但是少部分細胞進行了程序細胞死亡，或者說細胞凋亡。凋亡的細胞起到了多細胞集群中的斷裂點的作用，讓雪花酵母調控它們產生的后代的數量和尺寸。這些發現提示多細胞復雜性的關鍵特性可以在一種單細胞真核細胞中容易地進化出來。

    Whitehead生物醫學研究所的進化生物學家Mansi Srivastava對這項研究表示贊賞，他說，“這項研究證明了多細胞化能如此快速的進行，令人激動”，“從那些化石記錄中，我們了解到無論何時進化成多細胞的這個過程都是一個漫長的時期，而這項研究表明這個過程其實很快。”