真核生物兴奋性的起源

所有活细胞都与其不断变化的世界动态互动。真核生物尤其演化出了感知和应对环境的全新方式。这些进步使真核生物产生了新的、更复杂的细胞行为，包括定向运动、主动摄食、交配或应对捕食。但真核发生过程中使其一切成为可能的重大事件和创新是什么？在此我们描述真核生物兴奋性的祖先谱系，并讨论促成其演化起源的五大细胞创新。这些创新包括极大扩展的离子通道谱系、作为细胞内电容的内膜系统、柔性的质膜、纤毛和伪足的出现，以及将化学渗透 ATP 合成迁移至线粒体，从而解放质膜用于感知和反应中更复杂的电信号传导。我们推测，伴随细胞体积增大，这些新兴奋性形式极大增加了细胞响应相关的自由度，使真核生物在速度和准确性上远超原核生物。这一关于兴奋性演化的综合新视角丰富了我们对真核发生的认识，并强调行为和感知是真核生物成功的主要贡献因素。