从双稳态随机分化与黏附涌现的原生生物体

生命早期演化中多细胞性的兴起是演化生物学面临的一项重大挑战。寻找答案的线索来自不同领域，从系统发育学到建模和合成生物学，但对于在遗传程序完全控制发育过程之前多细胞聚集体的潜在起源，我们知之甚少。此类聚集体应涉及分化细胞的空间组织，以及在明确边界内代谢物流和浓度的改变。在此我们表明，在引入有限营养物和有毒代谢物的环境中，能够进行随机分化和差异性黏附的细胞群体可以发育成具有复杂内部结构的多细胞聚集体。我们展示了可能形态空间的丰富性，包括展现出高度组织复杂性的原生生物体，远超简单的异质性细胞群体。我们的发现揭示，在简单的混合合作者与具身生命体之间，存在潜在且极大的生物体复杂性丰富度。