单鞭毛生物(学名:Unikonta)是指细胞中拥有(或其祖先拥有)单个鞭毛的真核生物。现今的研究猜测单鞭毛生物会是后鞭毛生物(动物、真菌和其他相关类型)和变形虫的祖先,而双鞭毛生物(有两个鞭毛的真核细胞)则是泛植物(植物和其近亲)、古虫界、有孔虫界和囊泡藻界等生物的祖先。
生物特性
单鞭毛生物中存在一个三基因的融合:与嘧啶生物合成的有关的氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ(C)、天冬氨酸转氨甲酰酶(A)和二氢乳清酸酶(D)融合成了一个CAD基因,而这三个基因在原核生物或双鞭毛生物中是单独表达的。这必定包含有两次的融合,一对很稀少的事件,使之成为了后鞭毛生物和变形虫的共同祖先。
汤玛斯·卡弗利尔-史密斯曾认为单鞭毛生物的共同祖先有单一个中心粒,然而最近的观点是单鞭毛生物的共同祖先是有两个中心粒但只有一条鞭毛的生物,双中心粒(如动物细胞内由两个中心粒组成的中心体)的来源和双鞭毛生物上的不同,为趋同进化的一种。
生物种类
地球上所有的真核生物可以被分为两个大类:单鞭毛生物(Unikonta)和双鞭毛生物(Bikonta)。它们各自都包括单细胞生物和多细胞生物,所以是很大的门类。例如单鞭毛生物就包括多细胞的动物和真菌,以及单细胞的原生动物如领鞭毛虫,也就是包括所有的动物和真菌。而双鞭毛生物则包括植物界中所有的生物,包括藻类和陆生植物。
在单鞭毛生物中,鞭毛长在细胞的后面的生物叫作“后鞭毛生物”(Opisthokont)。多细胞生物中的动物和真菌,以及单细胞生物中“领鞭毛虫”门(Choanozoa)和“中粘菌门”(Mesomycetozoa)中的生物,都属于后鞭毛生物。为了进一步证明单细胞的后鞭毛生物和多细胞动物的关系,在2005年,英国的科学家从20种生物中提取了DNA,并且测定了为以下四个蛋白编码基因的DNA序列:真核生物的转译延长因子(Eukaryotic translation elongation factor 1a ,简称EF-1a)、热休克蛋白70(Heat shock prtotein 70,简称HSP70)、肌动蛋白(actin)、beta-微管蛋白(beta-tubulin),在比较这4个基因在不同动物中的序列差别之后,科学家发现,后鞭毛生物确实是一个独立的门类,包括单细胞的后鞭毛生物和多细胞的动物和真菌。例如在所有的后鞭毛生物中,EF-1a蛋白序列中都有一个12个氨基酸单位的插入,而双鞭毛生物则没有这个插入,这就更加证明单细胞的后鞭毛生物和多细胞动物确实有共同的祖先。
研究发现
2008年,由美国多个研究机构和德国的科学家合作,测定了单细胞的单鞭毛生物领鞭毛虫门中领鞭毛虫纲(Choanoflagellate)中Monosiga brevicollis的全部DNA序列。2013年,美国科学家测定了领鞭毛虫纲中的另一个物种,“群体形成性领鞭毛虫”(Salpingoeca rosetta,因其能够聚集形成群体)的全部DNA序列。也是在2013年,西班牙和美国的多家研究机构的科学家合作,发表了领鞭毛虫门,卷丝球虫纲中Capsaspora owcazarzaki的全部DNA序列。对这些DNA序列的分析得出了惊人的发现,大大超出科学家当初的预期。为了叙述简洁,下面我们用Mbre代表Monosiga brevicollis,用Sros代表Salpingoeca rosetta ,用Cowc代表Capsaspora owcazarzaki。