Японські вчені виявили на дні океану поблизу Гренландії загадкові організми, що поєднують в собі ознаки двох найдавніших різновидів життя на Землі.
Найдавніші організми-гібриди назвали на честь богів Асгарда
Коли вчені провели аналіз ДНК на ядрі осаду, взятого з дна Північного Льодовитого океану в 2010 році, вони виявили щось дивовижне. У раніше невідомого організму, що належить до домену мікробів під назвою «археї», були знайдені характеристики генома, пов'язані з абсолютно іншим доменом - еукаріотамі.
Вони назвали своє відкриття Lokiarchaeota, в честь гідротермального розлому Локі-Касл поблизу Гренландії, де він і був виявлений. Однак дослідників не покидали сумніви: раптом ядро зразка було просто забруднено чужорідною органікою?
Але тепер всі сумніви розвіялися. Японські вчені виділили Lokiarchaeota і виростили його в лабораторії, а значить у нас з'явився шанс вивчити найдавніші зразки життя, що з'явилися на Землі. З самим дослідженням можна ознайомитися на порталі bioRxiv, де воно очікує оцінки експертів.
Древо життя, як відомо, розділене на три основні гілки. Одна зайнята бактеріями, тобто одноклітинними організмами, у яких немає ядра і мембранних органел. Інша гілка зайнята еукаріотами, тобто організмами, чиї клітини містять в собі ядра і мембрани. Рослини, тварини, люди - все це еукаріоти. Нарешті, остання гілка - археї. Вони схожі на бактерії тим, що їм не вистачає ядер і мембранозв'язаних органел, а для переміщення вони використовують джгутики. Але є кілька ключових відмінностей: вони діляться по-іншому, стінки їх клітин складаються з інших матеріалів, а РНК відрізняються один від одного, так що можна розділити їх на філогенетичне древо.
Однак тепер на сцені з'явилася загадкова Lokiarchaeota і інші підвиди організмів зі схожим будовою - Thorarchaeota, Odinarchaeota і Heimdallarchaeota. З одного боку - це типовий архей. З іншого - він володіє характеристиками еукаріотів.
У вчених безумовно є почуття гумору: розгледівши в латинській назві нового виду ім'я скандинавського бога, вона наділили його родичів іменами інших богів Півночі, а всю родину назвали Asgardarchaea, тобто «археями Асгарда».
Найцікавіше те, що предки цих крихіток могли стати причиною появи багатоклітинного життя. Причому ніякої містики в цьому немає: мабуть, стародавні археї-асгардці просто ... зжерли бактерії, а потім використовували їх гени для формування нового виду.
Ось тут на сцену і виходить команда дослідників з схожою, але разом з тим відмінною роботою. Ще в 2006 році, коли ні про яку Lokiarchaeota світова наука і не підозрювала, вони витягли з донних відкладень на глибині 2533 метри групу мікроорганізмів, серед яких були і подібні «асгардцям» незвичайні археї. Протягом п'яти років їх ретельно культивували в системі з безперервним припливом метану, призначеної для імітації глибоководного метанового кратера. Мікроби розмножувалися, але робили це дуже повільно. Потім їх пересадили в живильне середовище, і лише через рік почався все такий же повільний, але стійкий приріст чисельності мікроорганізмів.
В цілому експеримент зайняв 12 років. Дослідники назвали свій культивований мікроб Prometheoarchaeum syntrophicum - на честь Прометея, давньогрецького титана, якому приписують створення людей з глини. Вони зробили кілька цікавих висновків. По-перше, прометеоархей буде рости тільки в присутності одного або двох інших мікроорганізмів, археона Methanogenium і бактерії Halodesulfovibrio. Коли Prometheoarchaeum розщеплює амінокислоти в їжу, то виробляє водень, який їдять інші мікроби. Експерименти показали, що якщо дозволити водню залишатися в середовищі, то він сповільнить і без того не швидкий ріст прометеоархея. Цей факт вказує на те, що археї симбіотичні пов'язані з іншими мікробами, в даному випадку синтрофними - тобто зростання одного виду залежить від того, що їсть інший.
Потім, коли організм був досліджений під електронним мікроскопом, була виявлена його незвичайна форма, невластива для архей - довгі щупальця, що проростають з його тіла, стали гніздом для мікробів-симбіонтів. Дослідники припустили, що коли кількість кисню на Землі почало зростати, цей організм міг переключитися на «партнерські» відносини з бактеріями, які використовували кисень, збільшуючи тим самим свої шанси на виживання і вставши на звивистий шлях еукаріотичного життя.
|
