科学家记录了一个他们说在地球上只发生过三次的事件。 一种海洋原核细菌被封装在另一种简单的藻类生物体中，之后这两种生物体进化得如此之快，以至于现在可以将它们视为具有新细胞器的单细胞生物体（真核生物）。 回想一下，真核生物是复杂的单细胞生物，其细胞器的 DNA 位于膜结合的细胞核中。 复杂的多细胞生命是从这些生物体进化而来的。 两种生物体融合为一种是极其罕见的事件，每数亿年甚至数十亿年就会发生一次。
科学家在地球历史上第四次记录了新生命形式的出现
复杂生命起源于真核生物
之前，我们讨论过迄今为止地球上的生命如何能够保持最简单的没有膜核的单细胞原核生物的形式。 然而，由于一个随机事件，进化有了机会——一种古老的古细菌吸收了一种细菌，然后它们开始一起进化。 结果是复杂的单细胞生物体具有能够发育成多细胞生物体的细胞器。
因此，最早的单细胞生物（原核生物）和后来的单细胞生物（真核生物）（例如纤毛虫）之间存在巨大差异。 后者虽然由一个细胞组成，但却是一种复杂的有机体。 据科学家称，第一个进化的原核生物是阿斯加德微生物。
生命在地球上再次开始
科学家们在复杂细胞中发现了一种已知的结构，它可以从大气中吸收氮并将其转化为细胞可以用来维持自身生存的形式。 科学家将这个新发现的细胞部分，即新的细胞器，称为“硝基体”。 根据最近的研究，硝基塑料起源于一亿年前。
具有新细胞器硝基体的海藻细胞（箭头所示）
人们很早就知道细菌和藻类是共生的。 微生物以藻类可以吸收以维持自身生存的形式提供氮。 反过来，藻类为微生物提供了生命之家。 然而，发表在期刊上的研究 细胞 和 科学 表明微生物已经采取了新的形式，现在是细胞结构的一个组成部分，换句话说，是在藻类新陈代谢中发挥关键作用的细胞器。 因此，细胞器与细胞一起复制，即分裂。
这一发现成为地球整个历史上第四个已知的“初级内共生”事实，即原核细胞向真核细胞器的转变。 确实，在这种情况下，原核生物吸收了在此事件之前是真核生物的生物体，但现在细胞变得更加复杂。
科学家首先发现 UCYN-A 细菌已变成硝化体，其大小比例与其宿主细胞相似。 这表明它们的新陈代谢是交织在一起的。 相同的大小比例是所有细胞器（包括线粒体和叶绿体）的特征。
藻类细胞代替细胞器硝基体的分裂（以蓝色突出显示）
在另一项研究中，科学家发现 UCYN-A 从宿主细胞输入蛋白质，这也是细胞器发育的标志。 正如科学家解释的那样，宿主细胞内的细菌开始丢弃它们的 DNA 片段，导致它们的基因组变得越来越小。 因此，它们开始依赖母细胞进行蛋白质运输。
研究发现，UCYN-A 正常发挥功能所依赖的许多蛋白质都是在藻类宿主中产生，然后输入的。 简而言之，以前的细菌最大限度地整合到细胞中，从而成为细胞不可分割的一部分。
复杂的单细胞生物在地球上出现了多少次？
据科学家称，单细胞生物第一次吸收另一种生物是在15亿年前。 正是这一事件导致了所有复杂生命的出现，因为由于这种内共生，细胞中出现了线粒体。 它们也被称为细胞的发电厂，因为它们为细胞提供能量。
地球上的植物是由于10亿年前发生的内共生而产生的
第二个事件发生在十亿年前，导致了能够进行光合作用的叶绿体的出现。 从这一刻起，植物的进化开始了。 第三个事件不像前两个事件那么重要——它导致了一种称为色素细胞的细胞器的出现。 色素细胞存在于乌贼和章鱼等头足类动物的皮肤中。 由于这种细胞器，它们可以改变颜色。
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最后，我们注意到，科学家们早在 1988 年就首次发现了一种能变成硝基体的细菌。 然而，他们还不知道微生物已经转变为成熟的细胞器。 现在这是毫无疑问的。 科学家们现在怀疑还有其他两种生物体融合为一种的例子，但目前还不清楚。
