„Микробна тъмна материя” в еволюцията на сложните клетки

В ново проучване, публикувано в Nature тази седмица, изследователски екип от университета Упсала в Швеция показва открити нови микроби, които представляват липсващо звено в развитието на сложния живот.

Проучването хвърля светлина върху това как преди милиарди години сложните типове клетки, които съставляват растенията, гъбите, животните и хората, са еволюирали от прости микроби, пише Sciencedaily.

Клетките са основните градивни елементи на живите организми на нашата планета.  Клетките на бактериите и микробите са малки и прости, но всички видими организми притежават големи и комплексни клетки. От доста време насам произходът на тези комплексни клетки е мистерия за научните среди, но сега изследователите от университета в Упсала са открили нова група микроорганизми, които представляват липсващо звено в еволюционното преминаване от прости към сложни клетки.

През 70-те години на ХХ век популярният биолог Карл Восе открил съвсем нова група от микроорганизми (археите) и установил, че те представляват отделен клон от Дървото на живота – откритие, което удивило научното общество по онова време. Въпреки че клетките на археите били малки и прости като на бактерии, изследователите открили, че тази група микроорганизми е по-близка до организми със сложни клетки, познати като еукариоти. Това обърквало учените цели десетилетия: как е могло еукариотите да са произлезли от простите клетки на археите?

Изследователите от университета в Упсала в сътрудничество с университетите в Берген (Норвегия) и Виена (Австрия) съобщават за откриването на нова група археи – локиархеоти – и я идентифицират като липсващо звено в произхода на еукариотите.

„Пъзелът на произхода на еукариотните клетки е изключително сложен, защото липсват още много парченца. Надявахме се Локи да ни предостави още няколко парченца от този пъзел, но когато получихме първите резултати, не можехме да повярваме на очите си. Информацията беше просто забележителна“, казва Тийс Етема от отдела за клетъчна и молекулярна биология  към университета в Упсала.

„Чрез изучаването на генома открихме, че Локи представлява нещо средно между прости клетки на микроби и сложни еукариотни клетки“,  уточнява Етема. Когато Локи е поставен на Дървото на живота, идеята е била потвърдена.

„В допълнение към това открихме, че Локи споделя много гени само с еукариотите, което ни кара да мислим, че усложняването на клетките е започнало в ранна фаза в еволюцията на еукариотите“ , казва Аня Спанг, изследовател в университета и един от водещите автори на проучването.

Името локиархеоти идва от враждебната среда, където са открити – Замъка на Локи – система от хидротермални цепнатини, която се намира в подводен хребет в Атлантическия океан, между Гренландия и Норвегия, и е на дълбочина 2352 метра.

„Хидротермалните цепнатини са вулканични системи, които се намират на океанското дъно. Въпреки вулканичната активност температурите са много ниски“ , уточнява Стефан Йоргенсен от университета в Берген, който е участвал във вземането на проби на мястото, на което са открити локиархеотите.

„В екстремните среди обикновено има много непознати микроорганизми, които наричаме микробна тъмна материя“ , казва Джими Соу, изследовател в Упсала и съавтор на изследването. Чрез изследване на тази микробна тъмна материя Етема и колегите му се надяват да открият още следи за това как са еволюирали сложните клетки.

„По-скоро тепърва започваме. Има още много за откриване и аз съм сигурен, че в близко бъдеще ще ни се наложи да променяме учебниците по биология по-често“, завършва Етема.