先有雞還是先有蛋？科學家找到「造蛋」關鍵基因 時間或早於動物進化歷程

「雞生蛋，還是蛋生雞？」這個問題其實隱藏了生命演化的奧秘。日內瓦大學研究團隊通過對一種古老單細胞生物的研究，發現了「造蛋」關鍵基因，其出現時間可能早於動物進化歷程。

單細胞原生生物「染色球藻」提供早期生命演化線索

據科學網站《IFLScience》報導，科學家長期以來認為，從單一受精卵（合子）發育成多細胞胚胎的過程是動物演化過程中高度保守的現象。然而，這一關鍵過程的起源和演化機制仍然充滿未知。地球上最初的生命是單細胞生物，那麼，究竟是什麼樣的機制讓它們演化成複雜的多細胞動物？

研究團隊選擇了近日被發現的遠親——單細胞原生生物「染色球藻」（Chromosphaera perkinsii）。這種生物在數十億年前就與動物的演化路徑分道揚鑣，提供了研究早期生命演化的珍貴線索。

細胞約65小時後會分裂成多細胞群落

透過「長期明視野活體影像技術」，研究團隊在實驗室中觀察了染色球藻的生長過程。他們發現，這些細胞在約65小時後會分裂成多細胞群落，且不再繼續生長，與動物胚胎發育的「分裂期」驚人地相似。

染色球藻在動物出現前已具備類似於動物生殖系統的分子工具箱

進一步的研究重點在於分析染色球藻在此階段的基因表現及其產生的生物分子。結果顯示，在細胞分裂前，染色球藻會累積關鍵細胞成分，如蛋白質和脂質，這一模式與動物卵母細胞的成熟過程極為類似。這意味著，早在動物出現之前，染色球藻就已具備了類似於動物生殖系統的分子工具箱。

時間或早於動物進化歷程

領導此研究的博士杜丁表示：「儘管染色球藻是單細胞生物，其行為卻展現了多細胞協調和分化的機制，這一切發生的時間遠早於第一批動物的出現。」這項發現不僅讓我們得以窺見數十億年前生命演化的奧秘，還為理解生命起源、胚胎發育的起源以及生物複雜性的演化提供了新的線索。

單細胞生物 「染色球藻」（Chromosphaera perkinsii）的多細胞發育過程（Nature 期刊）

研究的第一作者奧利維塔指出：「能透過研究一個如此古老的物種，讓我們回溯生命演化的歷程，這是一個非常令人興奮的發現。」

有研究發現，美國28座城市出現「土地下沉」情況，每年約下沉0.08至0.4英寸，長期恐怕破壞建築物與基礎設施的結構完整性，影響3400萬人，即全美約12%的人口。

28座城市出現「土地下沉」情況

據外媒報道，維吉尼亞理工學院大學（Virginia Tech）透過衛星雷達測量技術，調查全美人口最多的28座城市的土地下沉情況。結果發現，每一座城市至少都有20%面積正在下沉，其中25座城市的下沉面積更高達65%。

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其中，紐約、芝加哥、西雅圖、丹佛與另外5座城市每年下沉0.08英寸（約0.2厘米）。德州的幾座城市下沉速率偏高，每年達到0.2英寸（約0.5厘米），休士頓部分地區更達到每年0.4英寸（約1厘米）。

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微小變化累積 將增加災難風險

研究第一作者奧亨恩（Leonard Ohenhen）警告，即使土地只往下移動一點點，都可能「深刻」影響建築物、道路與水壩的結構完整性，「隨著時間推移，很多微小變化將累積起來，放大都市系統內的弱點，增加洪水風險。」

與他共事的「地球觀察與創新實驗室」副教授西爾薩伊（Manoochehr Shirzaei ）也表示，不穩定的土地活動，可能破壞建築物、地基與基礎設施，「隨著時間推移，基礎設施可能默默受損，等到破壞程度很明顯時，往往已經非常嚴重，甚至可能釀成災難。在迅速擴大的都市中心，這種風險往往會被加劇。」

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土地下沉主因是開採地下水

研究團隊指出，土地下沉主因是開採地下水，隨著城市不斷發展，對於淡水的需求也不斷增加，但若地下水抽取速度高於補充速度，含水層就可能在地底下崩塌，並且被壓得緊實。

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天氣模式變化等因素可能加快下沉速率

此外，天氣模式變化、都市人口成長、社會經濟發展的複合效應，也可能加快下沉速率，甚至讓先前穩定的區域，變得更容易遭受洪災、基礎設施故障及長期土地退化的影響。

對此，研究團隊也提出解決方法，包括把土地下沉監測，納入都市規劃政策，並且對地下水抽取，進行更完善的監測與管理。