Микроб, открит в калните дълбини на Тихия океан, не прилича много на петно с пипала. Но този непретенциозен малък организъм може да пази тайните как се развиват първите многоклетъчни форми на живот, според нови изследвания.
Много преди да съществуват сложни организми, светът беше дом на прости едноклетъчни организми, археи и бактерии. Между 2 милиарда и 1,8 милиарда години тези микроорганизми започнаха да се развиват, което доведе до появата на по-сложни форми на живот, наречени еукариоти, група, която включва хора, животни, растения и гъби. Но това невероятно пътуване, през което животът премина от плувни петна към ходене (а в някои случаи и мислене и усещане) на животните, все още е слабо разбран.
Преди това учените предположиха, че група микроби, наречени Асгард археи, са много търсените предци на еукариотите, тъй като съдържат подобни гени като техните комплексни колеги, се казва в изявление. За да анализирате как изглеждат тези микроби и как може да се случи този преход, група изследователи в Япония прекараха десетилетие в събиране и анализиране на кал от дъното на хребта Омин край бреговете на Япония.
Екипът съхранява пробите от кал - и микроорганизмите в тях - в специален биореактор в лабораторията, който имитира условията на дълбокото море, в което са намерени. Години по-късно те започват да изолират микроорганизмите в пробите. Първоначалната цел на учените е била да открият микроби, които ядат метан и които могат да могат да почистят канализацията, според New York Times. Но когато открили, че техните проби съдържат неизвестен досега щам от Асгард архея, решават да го анализират и да го отглеждат в лабораторията.
Те кръстиха новооткрития щам на Асгард архея Prometheoarchaeum syntrophicum след гръцкия бог Прометей, за когото се твърди, че е създал хора от кал. Те откриха, че тези археи са сравнително бавни производители, като удвояват броя си само на всеки 14 до 25 дни.
Техният анализ потвърди това P. syintrophicum имаше голям брой гени, наподобяващи тези на еукариотите. Всъщност тези гени съдържаха инструкциите за създаване на определени протеини, намиращи се в тези микроби; но протеините не, както се очакваше, създават структури, подобни на органел, като тези, открити в еукариотите.
Те открили също, че микробите имат дълги, разклонени изпъкналости, наподобяващи пипала отвън, които биха могли да се използват за грабване на минувачи. Всъщност екипът откри, че микробите са склонни да залепват върху други бактерии в лабораторните съдове.
Авторите предлагат хипотеза за случилото се в тези древни води: Преди около 2,7 милиарда години кислородът започна да се натрупва на нашата планета. Но тъй като живеел в свят без кислород толкова дълго, този елемент би се оказал токсичен за P. syntrophicum, авторите обясниха във видео.
Така че P. syintrophicum може би са разработили нова адаптация: начин за формиране на партньорства с бактерии, които са устойчиви на кислород. Тези бактерии биха дали P. syintrophicum необходимите витамини и съединения, за да живеят, докато от своя страна се хранят с отпадъците на археите.
Тъй като нивата на кислород се увеличават още повече, P. syintrophicum може да се превърне в по-агресивна, грабваща минувачи с дългите си структури, наподобяващи пипала, и да ги интернализира. Вътре в P. syintrophicum, тази бактерия може в крайна сметка да е еволюирала в енерго-произвеждащ органел ключ за оцеляване на еукариот: митохондриите.
Успехът на екипа в култивирането Prometheoarchaeum след усилията, обхващащи повече от десетилетие, представлява огромен пробив за микробиологията ", написаха Криста Шлепер и Филипа Л. Суса, и двамата изследователи от Университета във Виена, които не са участвали в изследването, пише в придружаваща редакция в списанието Nature." създава етап за използването на техники за молекулярно и изобразяване за по-нататъшно изясняване на метаболизма на Prometheoarchaeum и ролята на археалната клетъчна биология. "
Резултатите са публикувани на 15 януари в списание Nature.
