Mikrob, který se nachází v bahnitých hlubinách Tichého oceánu, nevypadá stejně jako kapka s chapadly. Podle tohoto výzkumu však tento nenáročný malý organismus může držet tajemství toho, jak se vyvíjely první mnohobuněčné formy života.
Dlouho předtím, než existovaly složité organismy, byl svět domovem jednoduchých jednobuněčných organismů, archaea a bakterií. Před 2 miliardami až 1,8 miliardami let se tyto mikroorganismy začaly vyvíjet, což vedlo ke vzniku složitějších forem života nazývaných eukaryoty, což je skupina, která zahrnuje lidi, zvířata, rostliny a houby. Ale tato neuvěřitelná cesta, přes kterou se život změnil z plaveckých kuliček na chůzi (av některých případech myšlení a cítění) zvířat, je stále špatně pochopena.
Vědci dříve předpokládali, že skupina mikrobů zvaná Asgard archaea je vyhledávanými předky eukaryot, protože podle prohlášení obsahují podobné geny jako jejich komplexní protějšky. Za účelem analýzy toho, jak tyto mikroby vypadaly a jak k tomuto přechodu mohlo dojít, strávila skupina vědců v Japonsku desetiletí shromažďováním a analýzou bahna ze dna Omine Ridge u japonského pobřeží.
Tým držel vzorky bláta - a mikroorganismy v nich - ve zvláštním bioreaktoru v laboratoři, který napodoboval podmínky hlubinného moře, ve kterém byly nalezeny. O několik let později začali izolovat mikroorganismy ve vzorcích. Původním cílem vědců bylo najít mikroby, které jedí metan a které by mohly být schopny vyčistit odpadní vodu, podle New York Times. Když ale zjistili, že jejich vzorky obsahovaly dříve neznámý kmen Asgard archaea, rozhodli se jej analyzovat a pěstovat v laboratoři.
Pojmenovali nově nalezený kmen Asgard archaea Prometheoarchaeum syntrophicum po řeckém bohu Prometheusovi, o kterém se říká, že stvořil lidi z bláta. Zjistili, že tito archaea byli relativně pomalými pěstiteli, počet se zdvojnásobil každých 14 až 25 dní.
Jejich analýza to potvrdila P. syntrophicum měl velké množství genů, které se podobaly genům eukaryot. Ve skutečnosti tyto geny držely pokyny pro vytvoření určitých proteinů nalezených uvnitř těchto mikrobů; ale proteiny nevytvořily, jak se očekávalo, žádné struktury podobné organelám, jako jsou struktury nalezené uvnitř eukaryot.
Zjistili také, že mikroby mají na své vnější straně dlouhé, větvovité výstupky podobné chapadlu, které by mohly být použity k vytrhávání kolemjdoucích bakterií. Tým skutečně zjistil, že mikroby inklinovaly k přilepení na jiné bakterie v laboratorních miskách.
Autoři navrhují hypotézu o tom, co se dělo v těchto prastarých vodách: Asi před 2,7 miliardami let se na naší planetě začal hromadit kyslík. Ale protože žijeme ve světě bez kyslíku tak dlouho, tento prvek by se pro P. ukázal být toxický. syntrophicum, autoři vysvětlili ve videu.
Takže P. syntrophicum možná vyvinuli novou adaptaci: způsob, jak vytvořit partnerství s bakteriemi, které byly tolerantní vůči kyslíku. Tyto bakterie by daly P. syntrophicum potřebné vitamíny a sloučeniny, aby mohly žít a zároveň se živily odpadem archaea.
Jak se hladiny kyslíku dále zvyšovaly, P. syntrophicum by se mohla stát agresivnějšími, chytat kolemjdoucí bakterie se svými dlouhými chapadlovými strukturami a internalizovat je. Uvnitř P. syntrophicum, tyto bakterie se nakonec mohly vyvinout v energeticky produkující organel klíč k eukaryotickému přežití: mitochondrie.
„Úspěch týmu v kultivaci Prometheoarchaeum po úsilí trvajícím více než deset let představuje obrovský průlom pro mikrobiologii, “psali Christa Schleper a Filipa L. Sousa, oba vědci z vídeňské univerzity, kteří se studie nezúčastnili, napsal doprovodný úvodník v časopise Nature.“ nastavuje půdu pro použití molekulárních a zobrazovacích technik k dalšímu objasnění metabolismu Prometheoarchaeum a roli biologie archaálních buněk. ““
Výsledky byly publikovány 15. ledna v časopise Nature.
