复杂细胞的共生关系：平衡产氧与耗氧的重要角色

真核细胞的直径大多超过3微米，它们大约出现在17亿年前，当时一个简单的细胞壁向内折叠并围住了它的遗传物质。继续用我们之前使用的比喻，把细胞比作城市，你可以说城墙向内延伸是为了保护细胞最珍贵的内容，即包含其遗传物质的DNA分子。

原核细胞的DNA自由地漂浮在细胞壁内，当简单的原核细胞进化成为将DNA封装在细胞核内的更复杂的真核细胞时，它在细胞进化的稳健性方面取得了突破。但是，细胞的内部复杂性也通过一种完全不同的方式增加了，即内共生，是指两个生物体形成了作为一个整体共同工作的关系。事实上，成功的原核细胞开始在它们的细胞壁内吞噬其他细胞，就像一个发展中的城市可能吞并邻近的社区一样。

这些被吞噬的细胞在封闭的细胞结构中发展出特殊的功能。为了交换营养物质，这些被吞噬的细胞（后来被称为细胞器）将外部的攻击转变为保护，积极适应不断变化的环境条件。

这些生命形式之间的密切合作产生了第一个蓝细菌，也被称为蓝绿藻。简单的原核细胞能够将其他细胞封闭在自己的细胞壁内，这就是地球大气层中含有氧气的原因。这些被吞噬的细菌发挥叶绿体的作用，利用水和二氧化碳制造葡萄糖，并释放作为废物的氧气。这种共生关系使得新产生的蓝细菌具有了制造自己食物的优势。它们的生命离不开阳光，通过至今仍在植物中发生的光合作用生活。(www.xing528.com)

尽管生产氧气的蓝细菌创造了我们今天所知的地球生命的条件，但当它们在20多亿年前出现时，它们造成了一场环境灾难，引发了地球上第一次大规模物种灭绝。对于以海洋中的有机物质为生且更为古老的厌氧细菌而言，蓝细菌产生的氧气是有毒的。厌氧的原始物种大规模灭绝。事实上，为地球创造氧气大气层和我们现在所知的生命形式的同一个事件，也带来了环境悲剧，成了创造性破坏这一概念典型的例子。将充满塑料的海洋或人类造成的气候变化与这个很久以前的事件相提并论，未免有些冷嘲热讽。然而，它提醒我们，甲之蜜糖乙之砒霜，一个物种的机遇可能是另一个物种的灾难。

自然选择作用于能够快速适应环境变化的厌氧细菌身上，最终导致新的微生物需要氧气来分解有机物。这些生物体加上蓝细菌的存在，创造了一种产氧和耗氧的细菌之间的平衡，这些细菌在今天的地球生物圈中仍然扮演着至关重要的角色。如果没有这次被地质学家称之为氧气灾难的事件，我们所熟知的生物圈，包括所有的植物、鱼、鸟、老鼠、大象、狮子和人类等，将永远不会存在。

细胞不仅在地球生命的进化史上扮演着重要的角色，甚至在今天，我们也有充分的理由称其为地球上主导的生命形式。细胞已经存在超过35亿年了。它们的出现早于藻类、植物或鱼类，早于恐龙，当然，也早于人类。它们创造了我们的氧气环境。我们认为的所有活物都是由细胞组成的，细胞含有一个生物所有的遗传信息。细胞具有自我复制的能力，它们是地球上生命形式的起源。细胞从简单的分子和原子结构中产生，这是一个奇迹。如果可能，甚至可以这样说，许多细胞最终将自己排列成了我们今天所知道的多细胞生物，这是一个更大的奇迹。是的，亲爱的读者，这其中也包括你。