而在这项最新研究中，Jonathan P. Zehr团队得出新结论——UCYN-A应该被归类为藻类内部的细胞器，而不是一个独立生命。大约1亿年前，该细菌与藻类开始了共生关系，最终演变成了藻类细胞中的一个专门用来固氮的细胞器，研究团队将其命名为——Nitroplast。

研究团队使用两个关键标准来确定细菌是否已经成为宿主细胞中的细胞器。首先，该细菌的细胞结构必须通过宿主细胞代代相传。其次，这种结构必须依赖于宿主细胞提供的蛋白质。

通过对数十个处于细胞分裂不同阶段的贝氏布拉藻细胞进行成像，他们发现，在整个藻类细胞分裂之前，Nitroplast已经一分为二，通过这种方式，一个Nitroplast从亲本细胞传递给它的后代，就像其它细胞器一样。

接下来，研究团队发现，Nitroplast从贝氏布拉藻细胞中获得生长所需的蛋白质，Nitroplast占据该藻类细胞体积的8%以上，Nitroplast缺乏光合作用和制造遗传物质所需的关键蛋白质，必需依赖于藻类产生的许多蛋白质。

研究团队表示，了解Nitroplast是如何与其宿主细胞相互作用的，可以帮助设计出能够自行生物固氮的农作物，从而减少对氮肥的需求，并减少环境破坏。当然，将生物固氮能力引入植物中并非易事。

与细菌等原核生物相比，真核生物拥有复杂的细胞器，例如线粒体和叶绿体，内共生假说认为，真核生物中的线粒体和叶绿体是由细菌进化而来。生物固氮是一些原核生物的特有能力，而这项研究显示，UCYN-A在漫长的进化过程中，与贝氏布拉藻之间超越了内共生，成为了其一种处于早期进化阶段的细胞器。这为从内共生体到真正细胞器的转变提供了一个新视角。

论文链接：

1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk1075

2. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1222700

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