據英國《每日郵報》報導，生物學家證實在一類奇特的單細胞真核生物內缺乏通常意義上產生能量的細胞「發電站」——線粒體。此前，科學家認為所有的複雜細胞，包括動物、植物和真菌的細胞，都具有這種微小的產能細胞器。
這類被稱為類單鞭滴蟲屬(如圖)的單細胞生物，顛覆了線粒體是真核細胞必需組成部分的觀點。
小鼠的纖維組織母細胞，藍色區域是含有DNA的細胞核，綠色點是數以千計的線粒體。
捷克共和國的一支研究團隊發現，這種顯微鏡下才能見到的生物完全找不到線粒體存在的跡象，這使其成為生物學上的特例。這類被稱為類單鞭滴蟲屬(Monocercomonoides)的單細胞生物，顛覆了線粒體是真核細胞必需組成部分的觀點。
線粒體能利用氧氣和糖類製造「化學能量包」——三磷酸腺苷(ATP)，從而為動物、植物和真菌等生物的細胞提供動力。科學家認為，這類新發現的單細胞生物雖然不具備線粒體，但它們能利用一個涉及到硫的化學過程來產生能量。
「在低氧環境下，真核細胞的線粒體通常呈現為還原形式，但科學家認為，線粒體的有些功能至關重要，以致於這些細胞器對真核生物來說必不可少，」加拿大英屬哥倫比亞大學的研究者Anna Karnkowska解釋道，「我們已經確定了一種完全不具備線粒體的真核微生物。」
生物學家認為，這種微生物並非一直沒有線粒體，而是在演化過程中的某個節點失去了這些能量細胞器。據推測，這些細胞與細菌進行了DNA交換——以一種被稱為「基因轉移」的過程——從而獲得依靠硫轉化過程產能的能力。相關研究的結果發表在近期《當代生物學》(Current Biology)雜誌上。
論文作者解釋道：「這是首次在真核生物細胞中找不到任何一種線粒體形式的例子，表明該細胞器對於真核細胞來說並非絕對不可缺少。」科學家知道類單鞭滴蟲屬已經有超過80年，這些微生物與單細胞的人體寄生生物有關，生活在低氧環境下。
近期由捷克和加拿大科學家完成的這項研究中，通過對基因組的分析，顯示它們缺乏線粒體蛋白。研究團隊認為，類單鞭滴蟲屬「的演化已經超越了生物學家已知的限制。」
「這種神奇的生物是一個令人震驚的例子，表明單個細胞可以不必遵循標準細胞生物學教科書中描寫的規律。我們相信，在多樣性還不為人所知的真核微生物——單細胞生物——世界中，可能存在著更多類似的例子。」
這類新發現的單細胞生物雖然不具備線粒體，但它們能利用一個涉及硫的化學過程來產生能量，這種能力可能來源於細菌。
生物學家認為，類單鞭滴蟲屬並非一直沒有線粒體，而是在演化過程中的某個節點失去了這些能量細胞器。
研究者稱，他們現在希望了解更多有關這類生物如何生存的信息，以及更好地確定類單鞭滴蟲屬及其近親的特徵，從而在更廣大的演化背景中對他們的發現進行分析。
「這類生物的存在證明了一個事實，即一個真核生物細胞——具有真正細胞核的細胞——能夠在沒有線粒體的條件下生活，」論文作者、布拉格查爾斯大學的Vladimir Hampl博士說道。現在，Vladimir Hampl博士及其團隊的目標是確定這些生物失去線粒體的時間點。此外，這類微生物所屬的整個類群——滴蟲(oxymonads)——可能也不具備線粒體。
Vladimir Hampl博士說：「在我們知道這類生物之前，似乎所有的真核細胞中都具有線粒體，即使是一些不製造能量的細胞，而製造能量正是線粒體最為人所知的功能。不過，即使不產生能量，線粒體依然在細胞必需的其他新陳代謝過程中具有功能，缺少這些新陳代謝過程，細胞就無法存活。」
「在這類生物中，很可能由於某種演化結果，使線粒體的所有必需功能都失去了，這個細胞器也就省掉了。這類生物完全依靠胞內途徑來進行生存。」