地球上的動物進化為癌症研究提供了線索
腫瘤能告訴我們地球上的動物進化嗎？研究人員相信如此，現在提出了一個新的假說：為什麼大約五億年前，地球上動物多樣性急劇增加。生物創新可能是關鍵。
來自瑞典隆德大學和南丹麥大學的跨學科和國際團隊在「 自然生態學與進化」中發表了他們的發現。
這個新假說認為，動物戲劇性的多樣化是動物自身生物學革命的結果，而不是地球表面周圍的化學反應。
地球上的生命被微生物控制了大約40億年，當時多細胞生物突然出現，然後以強健的生態系統中的動物的形式出現了。為什麼動物多樣化這麼晚，如此戲劇化的問題一直沒有得到解決，這是一個熱點問題。
動物多樣化發生在地質上很短的時間，被稱為寒武紀的爆炸。許多地質學家認為，寒武紀的爆炸是由大氣中氧氣的增加引起的。
然而，寒武紀爆發與大氣中氧氣增加之間的因果關係缺乏令人信服的證據。
歷史重點在高氧
事實上，過去幾年的研究削弱了對寒武紀爆發與大氣中氧氣增加之間關係的支持。例如，在寒武紀之前和之後都注意到大氣氧氣的劇烈變化，但不是動物多樣性起飛時的具體情況。
此外還指出，簡單的動物需要令人驚訝的低氧含量，這將在寒武紀之前得到很好的滿足。
地球生物學家埃瑪·哈馬倫德博士（Emma Hammarlund）博士和研究人員說：「在動物多樣化的過程中，氧氣增加的地球化學證據受到激烈的追捕，但經過數十年的討論，似乎也值得從其他角度考慮多細胞的發展。隆德大學的翻譯癌症研究和南丹麥大學北歐地球演變中心的客座研究員。
腫瘤是多細胞的成功版本，也是在低氧條件下
為了更多地了解多細胞生命的條件，Emma Hammarlund聯繫了隆德大學檢驗醫學系的腫瘤生物學家SvenP?hlman教授，他探索了低氧濃度或所謂低氧在腫瘤中的重要性成立近二十年。
Emma Hammarlund解釋說：「我想了解腫瘤科學家每天觀察的腫瘤組織的生長情況以及腫瘤與氧氣的關係。腫瘤畢竟是不成熟的多細胞腫瘤。
隆德大學兒科研究所的腫瘤生物學家Kristoffer von Stedingk博士組成的研究小組，解決了為什麼動物如此晚期發育，並從腫瘤生物學領域獲得新線索的歷史性問題。
共同的成功因素
具體而言，他們測試了許多腫瘤所利用的相同分子工具（維持幹細胞特性）是否也可能與寒武紀大爆發中動物的成功有關。
具有幹細胞特性的細胞對於所有多細胞生命至關重要以便再生組織。例如，人類小腸壁細胞每2-4天更換一次，通過幹細胞的分裂。
「缺氧一般被認為是一種威脅，但是我們忘記了在精確的時間和環境中氧氣短缺也是多細胞生命的先決條件，我們的幹細胞是形成新組織的細胞，對氧氣極其敏感，幹細胞因此有不同的系統來處理氧氣和氧氣短缺的影響，這在腫瘤的情況下是明顯的，「SvenP?hlman解釋說。
這些系統涉及一種能夠「愚弄」細胞的蛋白質，就好像環境是缺氧的。這也可以欺騙細胞獲得幹細胞樣的特性。
腫瘤細胞應付氧氣
通過研究腫瘤細胞模擬幹細胞特性的能力，SvenP?hlman的研究小組觀察到腫瘤細胞如何能夠克服高氧對幹細胞的負面影響。因此，腫瘤細胞能夠維持幹細胞特性，儘管被體內存在的高氧濃度所包圍。
據作者說，同樣的能力也是動物如此成功的關鍵之一。
「儘管氧含量高，即所謂的」假缺氧「，構建幹細胞特性的能力也存在於我們正常的脊椎動物組織中，因此，我們翻轉了有氧設置的觀點：低氧對動物細胞一般沒有問題，好氧的環境對於複雜的多細胞體系構成了根本性的挑戰，如果沒有額外的工具，氧化環境會使組織特異性幹細胞成熟得太早，「SvenP?hlman說。
一場生物革命
賦予生物創新以觸發動物多樣化的新假說與我們如何看待過去改變生活的生物創新類似。只有遊離氧的存在是一些微生物找到利用陽光獲取能量的方式的結果。這也是一個生物事件。
一種與其他地質生物學觀測結果相吻合的觀點，就是在寒武紀爆發之前的很長一段時間內，地球上已經存在著足夠的氧氣。
這個假設也對動物如何在氧化環境中生活的能力有所影響，甚至可能是因為我們如何將癌症看作是我們生活在含氧壁龕中的進化後果。
將地理生物學和癌症研究結合在一起
儘管腫瘤的發展通常被看作是一個進化過程，但對於癌症研究人員來說，採取進化的方法是不尋常的。
同樣，地質生物學研究很少應用細胞學的觀點。但結合他們的專業知識，艾瑪·哈馬倫德（Emma Hammarlund）和斯文·帕爾曼（SvenP?hlman）都感到驚訝，我們以前並沒有想過我們在含氧環境中更新組織的矛盾能力。
「當然，很多人會直覺地不同意，但是一旦你翻開了好氧生態位的視角，開始認為它對幹細胞特性和組織更新具有挑戰性，那麼來自遙遠地區的令人困惑的觀測就開始融合在一起，不要回頭，「SvenP?hlman總結道。
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