Naukowcy odkryli brakujące ogniwo w ewolucji organizmów

Znaleziono brakujące ogniwo pomiędzy bakterią i organizmami złożonymi

Japońscy naukowcy odnaleźli mikroba, który stanowi brakujące ogniwo w ewolucji. Od dawna zastanawiali się, czy istnieje ewolucyjny dowód na przejście od bakterii do organizmu o bardziej złożonej budowie, jakim jest między innymi organizm ludzki. W Japonii znaleziono mikroba, który może być tym brakującym ogniwem.

Naukowcy twierdzą, że mikroorganizm znaleziony w błocie głębinowym u wybrzeży Japonii jest brakującym ogniwem między starożytnymi bakteriami a komórkami, które doprowadziły do ​​powstania ludzi.

Grupa naukowców badała biologię organizmu znalezionego 1,5 mili pod powierzchnią oceanu, pobudzając go do wzrostu w laboratorium. Udało się. Mikroorganizm zaczął ukazywać fenomen biologii i wyrósł na twór, którego nazwano Prometheoarchaeum. Nazwa odnosi się do greckiej mitologicznej postaci Prometeusza, o której mówiono, że stworzył ludzkość z gliny i ukradł ogień bogom.

Życie na Ziemi pierwotnie składało się z prostych organizmów, takich jak bakterie, a do tego czasu biologia nie znała odpowiedzi na to, jak ewoluowały bardziej złożone komórki.

Zespół japońskiego Narodowego Instytutu Zaawansowanej Nauki i Technologii Przemysłowej twierdzi, że ten nowy mikroorganizm jest łącznikiem między tymi dwoma typami komórek.

Jest to kulista komórka o średnicy około 500 nanometrów, czyli jednej -20000 centymetra, i ma długie, często rozgałęziające się macki.

Jest częścią grupy zwanej Archaea, stosunkowo prostych organizmów jednokomórkowych pozbawionych wewnętrznych struktur, takich jak jądro – należą one do grupy komórek prokariotycznych.

Naukowcy od dawna zastanawiają się nad ewolucyjnym przejściem od tak prostych komórek podobnych do bakterii do bardziej złożonych komórek zwanych eukariotami.

Bardziej złożone komórki pozwoliły na przejście od prostych komórek, które najpierw skolonizowały planetę do złożonego życia komórkowego, obejmującego grzyby, rośliny i zwierzęta.

Aby stworzyc swoją teorię, zespół z Japonii spędził dekadę, aby Prometheoarchaeum wyrósł w laboratorium, aby mogli go właściwie obserwować.

Przebadali również jego związek z towarzyszącą bakterią, aby dowiedzieć się, czy ma to wpływ na następny etap ewolucji w bardziej złożone komórki z jądrem.

Zespół twierdzi, że wyrostki na nowym typie organizmu uchwyciły okoliczne bakterie, wchłonęły je i razem ewoluowały w bardziej złożone komórki.

Mówią, że taki twór pierwotnie stał się mitochondrią – potęgą komórki i kluczową dla oddychania i produkcji energii.

Układ słoneczny, w tym Ziemia, powstał 4,5 miliarda lat temu, a pierwsze życie na Ziemi, proste mikroby morskie, pojawiło się około 4 miliardów lat temu.

Późniejsze pojawienie się eukariontów wprawiło w ruch ścieżki ewolucyjne, które doprowadziły do ​​burzliwego gromadzenia się organizmów nad eonami, takich jak palmy, płetwale błękitne, T. rex, kolibry, błazeny, grzyby shiitake i ludzie.

„To, skąd się wzięliśmy – jako eukarionty – jest fundamentalnym pytaniem związanym z tym, jak powstaliśmy – jako ludzie” – powiedział mikrobiolog Masaru Nobu.

Prometheoarchaeum jest członkiem podgrupy zwanej Archaea Asgardu – nazwanej od miejsca zamieszkania bogów w mitologii nordyckiej.

Pozostałych członków tej podgrupy wydobyto z mroźnego dna morskiego w pobliżu hydrotermalnego systemu wentylacyjnego zwanego Zamkiem Lokiego, nazwanym tak na cześć mitologii nordyckiej, między Grenlandią a Norwegią.

Badania nad Prometheoarchaeum, powiedział Nobu, wskazują, że archeony Asgardu są najbliższymi żyjącymi krewnymi pierwszych eukariontów.

Naukowcy wykorzystali zanurzalny statek badawczy Shinkai 6500 do zebrania błota zawierającego Prometheoarchaeum z Omine Ridge u wybrzeży Japonii w 2006 roku.

Badali go w laboratorium w trakcie wieloletniego procesu i obserwowali, jak powoli rozmnaża się po inkubacji próbek w naczyniu wypełnionym gazowym metanem w celu symulacji środowiska głębinowych osadów morskich, w których się znajduje.

„Udało nam się uzyskać pierwszy kompletny genom tej grupy archeonów i jednoznacznie pokazać, że archeony te posiadają wiele genów, o których sądzono, że można je znaleźć tylko u eukariontów” – powiedział Nobu.

Stwierdzono, że Prometheoarchaeum jest zależna od swojej towarzyszącej bakterii.

„Organizm„ zjada ”aminokwasy poprzez symbiozę z partnerem” – powiedział Nobu.

„Dzieje się tak, ponieważ organizm sam nie jest w stanie w pełni trawić aminokwasów, pozyskiwać energii, jeśli nagromadziły się jakiekolwiek produkty uboczne, ani budować własnej komórki bez pomocy zewnętrznej”.

Na zdjęciu operatorzy łodzi naukowej Shinkai 6500