本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
当你开始学习生物学这门学科时，你最先学到的事情之一就是生命被分为两个独立的域——原核生物和真核生物。原核生物体积小且呈球状，没有细胞核或内部组织，而真核生物体积大且多细胞，不仅包含细胞核，还包含细胞内各种各样的其他细胞器，如线粒体、叶绿体、液泡以及诸如内质网等令人兴奋的东西。
然而，正如你在上图中看到的，即使原核细胞中没有适当的膜结合细胞器，但这并不意味着它是一个没有特征的球状物。上面的图表显示了一个标记为“拟核”的结构，它是细胞中 DNA 所在的区域，DNA 紧密盘绕以使其远离细胞内部正在发生的反应。
在许多细菌细胞中发现的另一种结构是一种小的膜结合颗粒，它储存钙，称为酸性钙体。酸性钙体最初在单细胞原生生物中发现，但后来也在一系列细菌以及真核生物中发现。这表明它们是一种相当古老的细胞内储存钙的方法。它们是否算作“细胞器”还有些疑问，但它们肯定暗示了原核生物内部更高水平的细胞内组织。
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不仅仅是钙存储，细菌细胞中也发现了小的膜覆盖的磷酸盐存储。由于磷酸盐是能量利用中的关键分子之一，因此磷酸盐伏立汀颗粒是一个相当令人兴奋的想法。该颗粒的特征在于其内部酸性、高电子密度和专门的周围膜。包围颗粒的膜包含大量的磷酸盐转运蛋白，以允许在细胞使用磷酸盐时填充和清空存储。
关于这两种结构有趣的是，它们广泛存在于原核生物和真核生物中，这表明它们在两者谱系分化之前就已进化出来。人类和细菌的最后共同祖先可能具有这些用于储存钙和磷酸盐的小颗粒。然而，最后共同祖先的故事被现代真核生物都包含以前细菌形式存在的线粒体（以及植物中的叶绿体）这一事实所混淆。可能是储存钙和磷酸盐的能力是由它们的原核共生体赋予真核生物的，之后它们才变成线粒体。
我个人支持这样的假设，即这些颗粒状的膜封闭存储确实是细菌、古菌和真核生物的最后共同祖先的特征。高酸性和负电性的小磷酸盐束是非常危险的东西，不宜靠近 DNA 保存。将它们锁定在膜结合的囊泡中，仅在必要时释放它们是一种明智的生存策略，这种生存策略在古代微生物世界中会赋予显着的优势。
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图片来源：adonofrio 的 flickr 流（我知道沙子中的细菌与主题没有真正的关系，但这里有一些精彩的照片！）您也可以在这里找到他的网站这里。
参考文献 1 = Seufferheld, M. (2003). 单细胞真核生物酸性钙体样细胞器在细菌中的鉴定。《生物化学杂志》，278 (32), 29971-29978 DOI: 10.1074/jbc.M304548200
参考文献 2 = Seufferheld, M., Kim, K., Whitfield, J., Valerio, A., & Caetano-Anolles, G. (2011). 液泡质子焦磷酸酶结构域和伏立汀颗粒的演化：关于酸性钙体早期进化起源的线索。《生物学Direct》，6 (1) DOI: 10.1186/1745-6150-6-50